నోబెల్ బహుమతి గ్రహీత అకిరా యోషినో: లిథియం బ్యాటరీ ఇంకా పదేళ్లలో బ్యాటరీ పరిశ్రమలో ఆధిపత్యం చెలాయిస్తుంది

[భవిష్యత్తులో లిథియం బ్యాటరీల శక్తి సాంద్రత కరెంట్ కంటే 1.5 రెట్లు నుండి 2 రెట్లు చేరవచ్చు, అంటే బ్యాటరీలు చిన్నవిగా మారతాయి. ]
[లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ ధర తగ్గింపు పరిధి గరిష్టంగా 10% మరియు 30% మధ్య ఉంటుంది. ధరను సగానికి తగ్గించడం కష్టం. ]
స్మార్ట్‌ఫోన్‌ల నుండి ఎలక్ట్రిక్ కార్ల వరకు, బ్యాటరీ టెక్నాలజీ జీవితంలోని ప్రతి అంశంలోకి క్రమంగా చొరబడుతోంది. కాబట్టి, భవిష్యత్ బ్యాటరీ ఏ దిశలో అభివృద్ధి చెందుతుంది మరియు అది సమాజానికి ఏ మార్పులను తెస్తుంది? ఈ ప్రశ్నలను దృష్టిలో ఉంచుకుని, ఈ సంవత్సరం లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల కోసం రసాయన శాస్త్రంలో నోబెల్ బహుమతిని గెలుచుకున్న జపాన్ శాస్త్రవేత్త అకిరా యోషినోను ఫస్ట్ ఫైనాన్షియల్ రిపోర్టర్ గత నెలలో ఇంటర్వ్యూ చేశారు.
యోషినో అభిప్రాయం ప్రకారం, లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు రాబోయే 10 సంవత్సరాలలో బ్యాటరీ పరిశ్రమలో ఆధిపత్యం చెలాయిస్తాయి. కృత్రిమ మేధస్సు మరియు ఇంటర్నెట్ ఆఫ్ థింగ్స్ వంటి కొత్త సాంకేతికతల అభివృద్ధి లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల అప్లికేషన్ అవకాశాలకు "ఊహించలేని" మార్పులను తెస్తుంది.
ఊహకందని మార్పు
యోషినో "పోర్టబుల్" అనే పదం గురించి తెలుసుకున్నప్పుడు, సమాజానికి కొత్త బ్యాటరీ అవసరమని అతను గ్రహించాడు. 1983లో, ప్రపంచంలోనే మొట్టమొదటి లిథియం బ్యాటరీ జపాన్‌లో పుట్టింది. Yoshino Akira పునర్వినియోగపరచదగిన లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ యొక్క ప్రపంచంలోని మొట్టమొదటి నమూనాను ఉత్పత్తి చేసింది మరియు భవిష్యత్తులో స్మార్ట్‌ఫోన్‌లు మరియు ఎలక్ట్రిక్ వాహనాల్లో విస్తృతంగా ఉపయోగించే లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల అభివృద్ధికి అత్యుత్తమ సహకారం అందిస్తుంది.
గత నెలలో, అకిరా యోషినో No. 1 ఫైనాన్షియల్ జర్నలిస్ట్‌తో ప్రత్యేక ఇంటర్వ్యూలో మాట్లాడుతూ, అతను నోబెల్ బహుమతిని గెలుచుకున్నాడని తెలుసుకున్న తర్వాత, తనకు "అసలు భావాలు లేవు." "పూర్తి ఇంటర్వ్యూలు తర్వాత నన్ను చాలా బిజీగా మార్చాయి మరియు నేను చాలా సంతోషంగా ఉండలేకపోయాను." అకిరా యోషినో అన్నారు. "కానీ డిసెంబర్‌లో అవార్డులు స్వీకరించే రోజు దగ్గరపడుతున్న కొద్దీ, అవార్డుల వాస్తవికత మరింత బలంగా మారింది."
గత 30 సంవత్సరాలలో, 27 మంది జపనీస్ లేదా జపనీస్ పండితులు రసాయన శాస్త్రంలో నోబెల్ బహుమతిని గెలుచుకున్నారు, అయితే వారిలో అకిరా యోషినోతో సహా ఇద్దరు మాత్రమే కార్పొరేట్ పరిశోధకులుగా అవార్డులు అందుకున్నారు. "జపాన్‌లో, పరిశోధనా సంస్థలు మరియు విశ్వవిద్యాలయాల నుండి పరిశోధకులు సాధారణంగా అవార్డులను అందుకుంటారు మరియు పరిశ్రమ నుండి కొంతమంది కార్పొరేట్ పరిశోధకులు అవార్డులను గెలుచుకున్నారు." అకిరా యోషినో ఫస్ట్ ఫైనాన్షియల్ జర్నలిస్ట్‌తో అన్నారు. పరిశ్రమ అంచనాలను కూడా నొక్కి చెప్పాడు. కంపెనీలో నోబెల్ స్థాయి పరిశోధనలు చాలా ఉన్నాయని, అయితే జపాన్ పరిశ్రమ తన నాయకత్వాన్ని మరియు సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచుకోవాలని ఆయన అభిప్రాయపడ్డారు.
కృత్రిమ మేధస్సు మరియు ఇంటర్నెట్ ఆఫ్ థింగ్స్ వంటి కొత్త సాంకేతికతల అభివృద్ధి లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల అప్లికేషన్ అవకాశాలకు "ఊహించలేని" మార్పులను తెస్తుందని యోషినో అకిరా అభిప్రాయపడ్డారు. ఉదాహరణకు, సాఫ్ట్‌వేర్ అభివృద్ధి బ్యాటరీ రూపకల్పన ప్రక్రియను వేగవంతం చేస్తుంది మరియు కొత్త మెటీరియల్‌ల అభివృద్ధిని వేగవంతం చేస్తుంది మరియు బ్యాటరీ వినియోగాన్ని ప్రభావితం చేయగలదు, బ్యాటరీని ఉత్తమ వాతావరణంలో ఉపయోగించడానికి అనుమతిస్తుంది.
ప్రపంచ వాతావరణ మార్పు సమస్యలను పరిష్కరించడానికి యోషినో అకిరా తన పరిశోధన యొక్క సహకారం గురించి కూడా చాలా ఆందోళన చెందుతున్నాడు. రెండు కారణాల వల్ల తనకు అవార్డు లభించిందని ఫస్ట్ ఫైనాన్షియల్ జర్నలిస్ట్‌తో చెప్పాడు. మొదటిది స్మార్ట్ మొబైల్ సొసైటీ అభివృద్ధికి సహకరించడం; రెండవది ప్రపంచ పర్యావరణాన్ని రక్షించడానికి ఒక ముఖ్యమైన సాధనాన్ని అందించడం. "పర్యావరణ పరిరక్షణకు సహకారం భవిష్యత్తులో మరింత స్పష్టంగా కనిపిస్తుంది. అదే సమయంలో, ఇది గొప్ప వ్యాపార అవకాశం కూడా. అకిరా యోషినో ఆర్థిక విలేఖరితో చెప్పారు.
గ్లోబల్ వార్మింగ్‌కు ప్రతిఘటనగా పునరుత్పాదక ఇంధనం మరియు బ్యాటరీల వినియోగంపై ప్రజల అధిక అంచనాలను అందించిన ప్రొఫెసర్‌గా మీజో విశ్వవిద్యాలయంలో ఉపన్యాసం చేస్తున్నప్పుడు యోషినో అకిరా విద్యార్థులకు పర్యావరణ సమస్యలపై ఆలోచనలతో సహా తన స్వంత సమాచారాన్ని అందిస్తానని చెప్పారు. ”
బ్యాటరీ పరిశ్రమలో ఎవరు ఆధిపత్యం చెలాయిస్తారు
బ్యాటరీ సాంకేతికత అభివృద్ధి శక్తి విప్లవానికి నాంది పలికింది. స్మార్ట్‌ఫోన్‌ల నుండి ఎలక్ట్రిక్ కార్ల వరకు, బ్యాటరీ సాంకేతికత సర్వసాధారణం, ప్రజల జీవితంలోని ప్రతి అంశాన్ని మారుస్తుంది. భవిష్యత్ బ్యాటరీ మరింత శక్తివంతంగా మారుతుందా మరియు తక్కువ ధర మనలో ప్రతి ఒక్కరినీ ప్రభావితం చేస్తుంది.
ప్రస్తుతం, పరిశ్రమ బ్యాటరీ యొక్క శక్తి సాంద్రతను పెంచుతూనే బ్యాటరీ భద్రతను మెరుగుపరచడానికి కట్టుబడి ఉంది. బ్యాటరీ పనితీరు మెరుగుదల పునరుత్పాదక శక్తిని ఉపయోగించడం ద్వారా వాతావరణ మార్పులను పరిష్కరించడానికి కూడా సహాయపడుతుంది.
యోషినో అభిప్రాయం ప్రకారం, లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు రాబోయే 10 సంవత్సరాలలో బ్యాటరీ పరిశ్రమలో ఆధిపత్యం చెలాయిస్తాయి, అయితే కొత్త సాంకేతికతల అభివృద్ధి మరియు పెరుగుదల పరిశ్రమ యొక్క మదింపు మరియు అవకాశాలను బలోపేతం చేయడానికి కొనసాగుతుంది. యోషినో అకిరా ఫస్ట్ బిజినెస్ న్యూస్‌తో మాట్లాడుతూ, భవిష్యత్తులో లిథియం బ్యాటరీల శక్తి సాంద్రత కరెంట్ కంటే 1.5 రెట్లు నుండి 2 రెట్లు చేరుకోవచ్చని, అంటే బ్యాటరీ చిన్నదిగా మారుతుందని అర్థం. "ఇది పదార్థాన్ని తగ్గిస్తుంది మరియు తద్వారా ధరను తగ్గిస్తుంది, కానీ పదార్థం యొక్క ధరలో గణనీయమైన తగ్గుదల ఉండదు." "లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల ధరలో తగ్గింపు గరిష్టంగా 10% మరియు 30% మధ్య ఉంటుంది. ధరను సగానికి తగ్గించుకోవాలంటే మరింత కష్టం. ”
భవిష్యత్తులో ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలు వేగంగా ఛార్జ్ అవుతాయా? అకిరా యోషినో స్పందిస్తూ, 5-10 నిమిషాల్లో మొబైల్ ఫోన్ నిండిపోయిందని, ఇది ప్రయోగశాలలో సాధించబడిందని చెప్పారు. కానీ వేగంగా ఛార్జింగ్ చేయడానికి బలమైన వోల్టేజ్ అవసరం, ఇది బ్యాటరీ జీవితాన్ని ప్రభావితం చేస్తుంది. వాస్తవానికి అనేక సందర్భాల్లో, ప్రజలు ముఖ్యంగా వేగంగా ఛార్జ్ చేయవలసిన అవసరం లేదు.
ప్రారంభ లెడ్-యాసిడ్ బ్యాటరీల నుండి, టయోటా వంటి జపనీస్ కంపెనీలకు ప్రధానమైన నికెల్-మెటల్ హైడ్రైడ్ బ్యాటరీల వరకు, 2008లో టెస్లా రోస్టర్ ఉపయోగించిన లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల వరకు, సాంప్రదాయ లిక్విడ్ లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు పవర్ బ్యాటరీపై ఆధిపత్యం చెలాయించాయి. పదేళ్లపాటు మార్కెట్. భవిష్యత్తులో, శక్తి సాంద్రత మరియు భద్రతా అవసరాలు మరియు సాంప్రదాయ లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ సాంకేతికత మధ్య వైరుధ్యం మరింత ప్రముఖంగా మారుతుంది.
విదేశీ కంపెనీల నుండి ప్రయోగాలు మరియు సాలిడ్-స్టేట్ బ్యాటరీ ఉత్పత్తులకు ప్రతిస్పందనగా, అకిరా యోషినో ఇలా అన్నారు: "సాలిడ్-స్టేట్ బ్యాటరీలు భవిష్యత్ దిశను సూచిస్తాయని నేను భావిస్తున్నాను మరియు అభివృద్ధికి ఇంకా చాలా స్థలం ఉంది. త్వరలో కొత్త పురోగతిని చూడాలని ఆశిస్తున్నాను. ”
సాలిడ్-స్టేట్ బ్యాటరీలు టెక్నాలజీలో లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల మాదిరిగానే ఉన్నాయని కూడా ఆయన చెప్పారు. "టెక్నాలజీని మెరుగుపరచడం ద్వారా, లిథియం అయాన్ స్విమ్మింగ్ వేగం చివరకు ప్రస్తుత వేగం కంటే 4 రెట్లు చేరుకుంటుంది." అకిరా యోషినో ఫస్ట్ బిజినెస్ న్యూస్‌లో విలేకరికి చెప్పారు.
సాలిడ్-స్టేట్ బ్యాటరీలు సాలిడ్-స్టేట్ ఎలక్ట్రోలైట్‌లను ఉపయోగించే లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు. సాంప్రదాయ లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలలో సాలిడ్-స్టేట్ ఎలక్ట్రోలైట్‌లు పేలుడు సంభావ్య ఆర్గానిక్ ఎలక్ట్రోలైట్‌ను భర్తీ చేస్తాయి కాబట్టి, ఇది అధిక శక్తి సాంద్రత మరియు అధిక భద్రతా పనితీరు యొక్క రెండు ప్రధాన సమస్యలను పరిష్కరిస్తుంది. సాలిడ్-స్టేట్ ఎలక్ట్రోలైట్‌లు అదే శక్తితో ఉపయోగించబడతాయి, ఎలక్ట్రోలైట్‌ను భర్తీ చేసే బ్యాటరీ అధిక శక్తి సాంద్రతను కలిగి ఉంటుంది, అదే సమయంలో ఎక్కువ శక్తి మరియు ఎక్కువ వినియోగ సమయం ఉంటుంది, ఇది తరువాతి తరం లిథియం బ్యాటరీల అభివృద్ధి ధోరణి.
కానీ సాలిడ్-స్టేట్ బ్యాటరీలు ఖర్చులను తగ్గించడం, ఘన ఎలక్ట్రోలైట్‌ల భద్రతను మెరుగుపరచడం మరియు ఛార్జింగ్ మరియు డిశ్చార్జింగ్ సమయంలో ఎలక్ట్రోడ్‌లు మరియు ఎలక్ట్రోలైట్‌ల మధ్య సంబంధాన్ని కొనసాగించడం వంటి సవాళ్లను కూడా ఎదుర్కొంటాయి. ప్రస్తుతం, అనేక గ్లోబల్ జెయింట్ కార్ కంపెనీలు సాలిడ్-స్టేట్ బ్యాటరీల కోసం R & D లో భారీగా పెట్టుబడి పెడుతున్నాయి. ఉదాహరణకు, టయోటా సాలిడ్-స్టేట్ బ్యాటరీని అభివృద్ధి చేస్తోంది, అయితే ధరను వెల్లడించలేదు. 2030 నాటికి, ప్రపంచ సాలిడ్-స్టేట్ బ్యాటరీ డిమాండ్ 500 GWhకి చేరుకుంటుందని పరిశోధనా సంస్థలు అంచనా వేస్తున్నాయి.
అకిరా యోషినోతో నోబెల్ బహుమతిని పంచుకున్న ప్రొఫెసర్ వైటింగ్‌హామ్, స్మార్ట్ ఫోన్‌ల వంటి చిన్న ఎలక్ట్రానిక్స్‌లో మొట్టమొదటిసారిగా సాలిడ్-స్టేట్ బ్యాటరీలను ఉపయోగించవచ్చని అన్నారు. "ఎందుకంటే పెద్ద-స్థాయి వ్యవస్థల అనువర్తనంలో ఇంకా పెద్ద సమస్యలు ఉన్నాయి." ప్రొఫెసర్ విట్టింగ్‌హామ్ అన్నారు.