නොබෙල් ත්‍යාගලාභී අකිරා යෝෂිනෝ: ලිතියම් බැටරිය තවමත් වසර දහයකින් බැටරි කර්මාන්තයේ ආධිපත්‍යය දරනු ඇත

[අනාගතයේ ලිතියම් බැටරි වල ශක්ති ඝනත්වය ධාරාව මෙන් 1.5 ගුණයක සිට 2 ගුණයක් දක්වා ළඟා විය හැක, එයින් අදහස් වන්නේ බැටරි කුඩා වනු ඇති බවයි. ]
[ලිතියම්-අයන බැටරි පිරිවැය අඩු කිරීමේ පරාසය උපරිම වශයෙන් 10% සහ 30% අතර වේ. මිල අඩකින් අඩු කරන්න අමාරුයි. ]
ස්මාර්ට් ජංගම දුරකතනයේ සිට විදුලි මෝටර් රථ දක්වා, බැටරි තාක්ෂණය ජීවිතයේ සෑම අංශයකටම ක්‍රමක්‍රමයෙන් ඇතුල් වෙමින් පවතී. ඉතින්, අනාගත බැටරිය වර්ධනය වන්නේ කුමන දිශාවටද සහ එය සමාජයට ගෙන එන්නේ කුමන වෙනස්කම්ද? මෙම ප්‍රශ්න මනසේ තබාගෙන, පළමු මූල්‍ය වාර්තාකරු පසුගිය මාසයේදී ලිතියම්-අයන බැටරි සඳහා රසායන විද්‍යාව පිළිබඳ නොබෙල් ත්‍යාගය දිනාගත් ජපන් විද්‍යාඥයකු වන අකිරා යෝෂිනෝ සමඟ සම්මුඛ සාකච්ඡාවක් පැවැත්වීය.
යෝෂිනෝගේ මතය අනුව, ඉදිරි වසර 10 තුළ ලිතියම්-අයන බැටරි තවමත් බැටරි කර්මාන්තයේ ආධිපත්‍යය දරනු ඇත. කෘතිම බුද්ධිය සහ ඉන්ටර්නෙට් ඔෆ් තින්ග්ස් වැනි නව තාක්ෂණයන් දියුණු කිරීම ලිතියම්-අයන බැටරිවල යෙදුම් අපේක්ෂාවන්ට "සිතීමටවත් නොහැකි" වෙනස්කම් ගෙන එනු ඇත.
සිතාගත නොහැකි වෙනසක්
යොෂිනෝ "අතේ ගෙන යා හැකි" යන යෙදුම ගැන දැනගත් විට, සමාජයට නව බැටරියක් අවශ්‍ය බව ඔහු තේරුම් ගත්තේය. 1983 දී ලොව පළමු ලිතියම් බැටරිය ජපානයේ උපත ලැබීය. Yoshino Akira විසින් නැවත ආරෝපණය කළ හැකි ලිතියම්-අයන බැටරියක ලොව ප්‍රථම මූලාකෘතිය නිපදවූ අතර අනාගතයේදී ස්මාර්ට්ෆෝන් සහ විද්‍යුත් වාහනවල බහුලව භාවිතා වන ලිතියම්-අයන බැටරි සංවර්ධනය සඳහා විශිෂ්ට දායකත්වයක් ලබා දෙනු ඇත.
පසුගිය මාසයේ අකිරා යෝෂිනෝ අංක 1 මූල්‍ය මාධ්‍යවේදියා සමඟ විශේෂ සම්මුඛ සාකච්ඡාවකට එක්වෙමින් කියා සිටියේ තමා නොබෙල් ත්‍යාගය දිනූ බව දැනගත් පසු ඔහුට “සැබෑ හැඟීම් නොමැති” බවයි. "සම්පූර්ණ සම්මුඛ සාකච්ඡා පසුව මා ඉතා කාර්යබහුල කළ අතර මට එතරම් සතුටු විය නොහැක." අකිර යෝෂිනෝ පැවසීය. "නමුත් දෙසැම්බර් මාසයේ සම්මාන ලබන දිනය ළං වන විට, සම්මානවල යථාර්ථය වඩාත් ශක්තිමත් වී ඇත."
පසුගිය වසර 30 තුළ ජපන් හෝ ජපන් විද්වතුන් 27 දෙනෙකු රසායන විද්‍යාව සඳහා නොබෙල් ත්‍යාගය දිනාගෙන ඇති නමුත් ආයතනික පර්යේෂකයන් ලෙස සම්මාන ලබා ඇත්තේ අකිරා යෝෂිනෝ ඇතුළු දෙදෙනෙකු පමණි. "ජපානයේ, පර්යේෂණ ආයතන සහ විශ්ව විද්‍යාලවල පර්යේෂකයන් සාමාන්‍යයෙන් සම්මාන ලබන අතර, කර්මාන්තයේ ආයතනික පර්යේෂකයන් කිහිප දෙනෙකු සම්මාන දිනා ඇත." අකිර යෝෂිනෝ පළමු මූල්‍ය මාධ්‍යවේදියාට පැවසීය. ඔහු කර්මාන්තයේ අපේක්ෂාවන් ද අවධාරණය කළේය. සමාගම තුළ නොබෙල් මට්ටමේ පර්යේෂණ රාශියක් පවතින නමුත් ජපන් කර්මාන්තය එහි නායකත්වය සහ කාර්යක්ෂමතාව වැඩිදියුණු කළ යුතු බව ඔහු විශ්වාස කරයි.
Yoshino Akira කෘත්‍රිම බුද්ධිය සහ Internet of Things වැනි නව තාක්ෂණයන් දියුණු කිරීම ලිතියම්-අයන බැටරිවල යෙදුම් අපේක්ෂාවන්ට "හිතාගත නොහැකි" වෙනස්කම් ගෙන එනු ඇතැයි විශ්වාස කරයි. උදාහරණයක් ලෙස, මෘදුකාංගයේ දියුණුව බැටරි සැලසුම් කිරීමේ ක්‍රියාවලිය සහ නව ද්‍රව්‍ය සංවර්ධනය වේගවත් කරනු ඇති අතර, බැටරිය භාවිතයට බලපෑම් කළ හැකි අතර, බැටරිය හොඳම පරිසරය තුළ භාවිතා කිරීමට ඉඩ සලසයි.
යොෂිනෝ අකිරා ගෝලීය දේශගුණික විපර්යාස පිළිබඳ ගැටළු විසඳීම සඳහා ඔහුගේ පර්යේෂණවල දායකත්වය පිළිබඳව ද දැඩි අවධානයක් යොමු කරයි. ඔහු පළමු මූල්‍ය මාධ්‍යවේදියාට පැවසුවේ හේතු දෙකක් නිසා තමාට සම්මාන ලැබුණු බවයි. පළමුවැන්න නම් ස්මාර්ට් ජංගම සමාජයක් සංවර්ධනය කිරීමට දායක වීමයි; දෙවැන්න ගෝලීය පරිසරය ආරක්ෂා කිරීම සඳහා වැදගත් මාධ්‍යයක් සැපයීමයි. “පරිසර ආරක්ෂාව සඳහා වන දායකත්වය අනාගතයේදී වඩ වඩාත් පැහැදිලි වනු ඇත. ඒ අතරම, මෙය විශිෂ්ට ව්‍යාපාරික අවස්ථාවක් ද වේ. අකිර යෝෂිනෝ මූල්‍ය වාර්තාකරුවෙකුට පැවසීය.
ගෝලීය උෂ්ණත්වය ඉහළ යාම සඳහා ප්‍රතිවිරෝධකයක් ලෙස පුනර්ජනනීය බලශක්තිය සහ බැටරි භාවිතය පිළිබඳ මහජනතාවගේ ඉහළ අපේක්ෂාවන් ලබා දුන් මහාචාර්යවරයෙකු ලෙස Meijo විශ්ව විද්‍යාලයේ දේශනයකදී යොෂිනෝ අකිරා සිසුන්ට පැවසුවේ පාරිසරික ගැටළු පිළිබඳ සිතුවිලි ඇතුළුව තමාගේම තොරතුරු ලබා දෙන බවයි. ”
බැටරි කර්මාන්තයේ ආධිපත්‍යය දරන්නේ කවුද?
බැටරි තාක්ෂණයේ දියුණුව බලශක්ති විප්ලවයක් ඇති කළේය. ස්මාර්ට් ජංගම දුරකතනයේ සිට විදුලි මෝටර් රථ දක්වා, බැටරි තාක්ෂණය සෑම තැනකම පවතින අතර, මිනිසුන්ගේ ජීවිතයේ සෑම අංශයක්ම වෙනස් කරයි. අනාගත බැටරිය වඩාත් බලවත් හා අඩු පිරිවැයක් වේද යන්න අප සෑම කෙනෙකුටම බලපානු ඇත.
වර්තමානයේදී, කර්මාන්තය බැටරියේ ශක්ති ඝනත්වය වැඩි කරන අතරම බැටරියේ ආරක්ෂාව වැඩි දියුණු කිරීමට කැපවී සිටී. බැටරි ක්‍රියාකාරීත්වය වැඩිදියුණු කිරීම පුනර්ජනනීය බලශක්තිය භාවිතයෙන් දේශගුණික විපර්යාසවලට විසඳුම් සෙවීමට ද උපකාරී වේ.
යෝෂිනෝගේ මතය අනුව, ඉදිරි වසර 10 තුළ ලිතියම්-අයන බැටරි තවමත් බැටරි කර්මාන්තයේ ආධිපත්‍යය දරනු ඇත, නමුත් නව තාක්‍ෂණයේ සංවර්ධනය සහ නැගීම කර්මාන්තයේ තක්සේරුව සහ අපේක්ෂාවන් ශක්තිමත් කිරීමට අඛණ්ඩව කටයුතු කරනු ඇත. අනාගතයේදී ලිතියම් බැටරිවල ශක්ති ඝනත්වය ධාරාව මෙන් 1.5 ගුණයක සිට 2 ගුණයක් දක්වා ළඟා විය හැකි බවත්, එයින් අදහස් කරන්නේ බැටරිය කුඩා වනු ඇති බවත් Yoshino Akira First Business News වෙත පැවසීය. "මෙය ද්රව්යය අඩු කරන අතර එමගින් පිරිවැය අඩු කරයි, නමුත් ද්රව්යයේ පිරිවැයෙහි සැලකිය යුතු අඩුවීමක් සිදු නොවනු ඇත." ඔහු පැවසුවේ, "ලිතියම්-අයන බැටරිවල පිරිවැය අඩු කිරීම 10% සහ 30% අතර වේ. මිල අඩකින් අඩු කිරීමට අවශ්‍ය නම් වඩා දුෂ්කර ය. ”
අනාගතයේදී ඉලෙක්ට්‍රොනික උපාංග වේගයෙන් ආරෝපණය වේවිද? ඊට ප්‍රතිචාර දක්වමින් අකිර යෝෂිනෝ කියා සිටියේ විනාඩි 5-10 කින් ජංගම දුරකථනයක් පිරී යන බවත් එය රසායනාගාරයේදී ලබා ගත් බවයි. නමුත් වේගවත් ආරෝපණය සඳහා ශක්තිමත් වෝල්ටීයතාවයක් අවශ්‍ය වන අතර එය බැටරි ආයු කාලයට බලපානු ඇත. යථාර්ථයේ බොහෝ අවස්ථාවන්හිදී, මිනිසුන්ට විශේෂයෙන් වේගයෙන් ආරෝපණය කිරීමට අවශ්‍ය නොවනු ඇත.
මුල්කාලීන ඊයම්-අම්ල බැටරිවල සිට, Toyota වැනි ජපන් සමාගම්වල ප්‍රධාන කොටස් වන නිකල්-ලෝහ හයිඩ්‍රයිඩ් බැටරි දක්වා, 2008 දී ටෙස්ලා රෝස්ටර් විසින් භාවිතා කරන ලද ලිතියම්-අයන බැටරි දක්වා, සාම්ප්‍රදායික ද්‍රව ලිතියම්-අයන බැටරි බලශක්ති බැටරියේ ආධිපත්‍යය දැරීය. වසර දහයක් සඳහා වෙළෙඳපොළ. අනාගතයේදී, බලශක්ති ඝනත්වය සහ ආරක්ෂණ අවශ්‍යතා සහ සම්ප්‍රදායික ලිතියම්-අයන බැටරි තාක්ෂණය අතර ප්‍රතිවිරෝධතාව වඩ වඩාත් ප්‍රමුඛ වනු ඇත.
විදේශීය සමාගම්වල අත්හදා බැලීම් සහ ඝණ තත්වයේ බැටරි නිෂ්පාදනවලට ප්‍රතිචාර වශයෙන් අකිරා යෝෂිනෝ මෙසේ පැවසීය: “ඝන-ස්ථ බැටරි අනාගත දිශානතියක් නියෝජනය කරන අතර, වැඩිදියුණු කිරීමට තවමත් බොහෝ ඉඩ තිබේ. ඉක්මනින් නව ප්‍රගතියක් දැකීමට මම බලාපොරොත්තු වෙමි. ”
ඝණ තත්වයේ බැටරි ලිතියම් අයන බැටරි වලට තාක්ෂණයෙන් සමාන බවද ඔහු පැවසීය. "තාක්ෂණයේ දියුණුව හරහා, ලිතියම් අයන පිහිනීමේ වේගය අවසානයේ වත්මන් වේගය මෙන් 4 ගුණයක් පමණ ළඟා විය හැකිය." අකිරා යෝෂිනෝ ෆස්ට් බිස්නස් නිව්ස් හි වාර්තාකරුවෙකුට පැවසීය.
ඝණ තත්වයේ බැටරි යනු ඝණ තත්වයේ ඉලෙක්ට්‍රෝලය භාවිතා කරන ලිතියම් අයන බැටරි වේ. සාම්ප්‍රදායික ලිතියම්-අයන බැටරිවල ඇති පුපුරන සුලු කාබනික ඉලෙක්ට්‍රෝලය වෙනුවට ඝණ-තත්ත්ව ඉලෙක්ට්‍රොලයිට් ප්‍රතිස්ථාපනය කරන බැවින්, මෙය අධි ශක්ති ඝනත්වය සහ ඉහළ ආරක්‍ෂිත ක්‍රියාකාරිත්වය යන ප්‍රධාන ගැටලු දෙක විසඳයි. ඝන තත්වයේ ඉලෙක්ට්‍රොලයිට් එකම ශක්තියකින් භාවිතා වේ ඉලෙක්ට්‍රෝලය ප්‍රතිස්ථාපනය කරන බැටරියට වැඩි ශක්ති ඝනත්වයක් ඇත, ඒ සමඟම වැඩි බලයක් සහ දිගු භාවිත කාලයක් ඇත, එය ඊළඟ පරම්පරාවේ ලිතියම් බැටරිවල සංවර්ධන ප්‍රවණතාවයයි.
නමුත් ඝන-ස්ථ බැටරි පිරිවැය අඩු කිරීම, ඝන ඉලෙක්ට්‍රෝටේට් වල ආරක්ෂාව වැඩි දියුණු කිරීම සහ ආරෝපණය කිරීමේදී සහ විසර්ජනය කිරීමේදී ඉලෙක්ට්‍රෝඩ සහ ඉලෙක්ට්‍රෝලය අතර සම්බන්ධතා පවත්වා ගැනීම වැනි අභියෝගවලට ද මුහුණ දෙයි. වර්තමානයේ, බොහෝ ගෝලීය දැවැන්ත මෝටර් රථ සමාගම් ඝන තත්වයේ බැටරි සඳහා R & D සඳහා විශාල වශයෙන් ආයෝජනය කරයි. උදාහරණයක් ලෙස, Toyota ඝන තත්වයේ බැටරියක් සංවර්ධනය කරයි, නමුත් පිරිවැය අනාවරණය නොවේ. පර්යේෂණ ආයතන අනාවැකි පල කරන්නේ 2030 වන විට ගෝලීය ඝණ තත්වයේ බැටරි ඉල්ලුම GWh 500ට ළඟා වනු ඇතැයි අපේක්ෂා කරන බවයි.
අකිරා යොෂිනෝ සමඟ නොබෙල් ත්‍යාගය බෙදාගත් මහාචාර්ය වයිටින්හැම් පැවසුවේ ස්මාට් ජංගම දුරකථන වැනි කුඩා ඉලෙක්ට්‍රොනික උපකරණවල ප්‍රථමයෙන් භාවිත වන්නේ ඝන තත්ත්වයේ බැටරි විය හැකි බවයි. "මහා පරිමාණ පද්ධති යෙදීමෙහි තවමත් විශාල ගැටළු ඇති නිසා." මහාචාර්ය විටින්හැම් පැවසීය.