नोबेल पुरस्कार विजेता अकीरा योशिनो: लिथियम बैटरी दस साल बाद भी बैटरी उद्योग पर हावी रहेगी

[भविष्य में लिथियम बैटरी का ऊर्जा घनत्व वर्तमान से 1.5 गुना से 2 गुना तक पहुंच सकता है, जिसका अर्थ है कि बैटरी छोटी हो जाएंगी।]
[लिथियम-आयन बैटरी की लागत में कमी की सीमा अधिकतम 10% से 30% के बीच है। कीमत को आधा करना मुश्किल है।]
स्मार्टफोन से लेकर इलेक्ट्रिक कारों तक, बैटरी तकनीक धीरे-धीरे जीवन के हर पहलू में घुसपैठ कर रही है। तो, भविष्य की बैटरी किस दिशा में विकसित होगी और यह समाज में क्या बदलाव लाएगी? इन सवालों को ध्यान में रखते हुए, फर्स्ट फाइनेंशियल रिपोर्टर ने पिछले महीने अकीरा योशिनो का साक्षात्कार लिया, जो एक जापानी वैज्ञानिक हैं और जिन्होंने इस साल लिथियम-आयन बैटरी के लिए रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार जीता है।
योशिनो की राय में, लिथियम-आयन बैटरी अगले 10 वर्षों में भी बैटरी उद्योग पर हावी रहेंगी। आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस और इंटरनेट ऑफ थिंग्स जैसी नई तकनीकों का विकास लिथियम-आयन बैटरी के अनुप्रयोग की संभावनाओं में "अकल्पनीय" बदलाव लाएगा।
अकल्पनीय परिवर्तन
जब योशिनो को "पोर्टेबल" शब्द का पता चला, तो उन्हें एहसास हुआ कि समाज को एक नई बैटरी की ज़रूरत है। 1983 में, दुनिया की पहली लिथियम बैटरी जापान में पैदा हुई थी। योशिनो अकीरा ने रिचार्जेबल लिथियम-आयन बैटरी का दुनिया का पहला प्रोटोटाइप बनाया, और भविष्य में स्मार्टफ़ोन और इलेक्ट्रिक वाहनों में व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली लिथियम-आयन बैटरी के विकास में एक उत्कृष्ट योगदान देगा।
पिछले महीने, अकीरा योशिनो ने नंबर 1 फाइनेंशियल जर्नलिस्ट के साथ एक विशेष साक्षात्कार में कहा कि नोबेल पुरस्कार जीतने के बाद, उनके पास "कोई वास्तविक भावना नहीं है।" "पूरे साक्षात्कार के बाद मैं बहुत व्यस्त हो गया, और मैं बहुत खुश नहीं हो सका।" अकीरा योशिनो ने कहा। "लेकिन जैसे-जैसे दिसंबर में पुरस्कार प्राप्त करने का दिन करीब आ रहा है, पुरस्कारों की वास्तविकता मजबूत होती जा रही है।"
पिछले 30 सालों में 27 जापानी या जापानी विद्वानों ने रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार जीता है, लेकिन उनमें से केवल दो, जिनमें अकीरा योशिनो भी शामिल हैं, को कॉर्पोरेट शोधकर्ता के रूप में पुरस्कार मिला है। अकीरा योशिनो ने फर्स्ट फाइनेंशियल जर्नलिस्ट को बताया, "जापान में, शोध संस्थानों और विश्वविद्यालयों के शोधकर्ताओं को आम तौर पर पुरस्कार मिलते हैं, और उद्योग के कुछ कॉर्पोरेट शोधकर्ताओं ने पुरस्कार जीते हैं।" उन्होंने उद्योग की अपेक्षाओं पर भी जोर दिया। उनका मानना ​​है कि कंपनी के भीतर नोबेल स्तर के बहुत सारे शोध हैं, लेकिन जापानी उद्योग को अपने नेतृत्व और दक्षता में सुधार करना चाहिए।
योशिनो अकीरा का मानना ​​है कि कृत्रिम बुद्धिमत्ता और इंटरनेट ऑफ थिंग्स जैसी नई तकनीकों के विकास से लिथियम-आयन बैटरी की अनुप्रयोग संभावनाओं में "अकल्पनीय" परिवर्तन आएंगे। उदाहरण के लिए, सॉफ्टवेयर की उन्नति बैटरी डिजाइन प्रक्रिया और नई सामग्रियों के विकास को गति देगी, और बैटरी के उपयोग को प्रभावित कर सकती है, जिससे बैटरी को सर्वोत्तम वातावरण में उपयोग किया जा सके।
योशिनो अकीरा वैश्विक जलवायु परिवर्तन के मुद्दों को सुलझाने में अपने शोध के योगदान को लेकर भी बहुत चिंतित हैं। उन्होंने फर्स्ट फाइनेंशियल जर्नलिस्ट को बताया कि उन्हें दो कारणों से सम्मानित किया गया। पहला कारण है स्मार्ट मोबाइल समाज के विकास में योगदान देना; दूसरा कारण है वैश्विक पर्यावरण की सुरक्षा के लिए एक महत्वपूर्ण साधन प्रदान करना। "पर्यावरण संरक्षण में योगदान भविष्य में और अधिक स्पष्ट होता जाएगा। साथ ही, यह एक बेहतरीन व्यावसायिक अवसर भी है।" अकीरा योशिनो ने एक वित्तीय रिपोर्टर को बताया।
योशिनो अकीरा ने एक प्रोफेसर के रूप में मीजो विश्वविद्यालय में एक व्याख्यान के दौरान छात्रों को बताया कि ग्लोबल वार्मिंग के प्रतिवाद के रूप में नवीकरणीय ऊर्जा और बैटरी के उपयोग के लिए जनता की उच्च अपेक्षाओं को देखते हुए, वह पर्यावरणीय मुद्दों पर विचारों सहित अपनी स्वयं की जानकारी देंगे।
बैटरी उद्योग पर किसका प्रभुत्व होगा?
बैटरी तकनीक के विकास ने ऊर्जा क्रांति की शुरुआत की है। स्मार्ट फोन से लेकर इलेक्ट्रिक कारों तक, बैटरी तकनीक सर्वव्यापी है, जो लोगों के जीवन के हर पहलू को बदल रही है। क्या भविष्य की बैटरी अधिक शक्तिशाली और कम लागत वाली होगी, यह हम में से प्रत्येक को प्रभावित करेगी।
वर्तमान में, उद्योग बैटरी की ऊर्जा घनत्व को बढ़ाते हुए बैटरी की सुरक्षा में सुधार करने के लिए प्रतिबद्ध है। बैटरी के प्रदर्शन में सुधार से अक्षय ऊर्जा के उपयोग के माध्यम से जलवायु परिवर्तन को संबोधित करने में भी मदद मिलती है।
योशिनो की राय में, लिथियम-आयन बैटरी अगले 10 वर्षों में बैटरी उद्योग पर हावी रहेगी, लेकिन नई तकनीकों का विकास और उदय भी उद्योग के मूल्यांकन और संभावनाओं को मजबूत करना जारी रखेगा। योशिनो अकीरा ने फर्स्ट बिजनेस न्यूज़ को बताया कि भविष्य में लिथियम बैटरी का ऊर्जा घनत्व वर्तमान से 1.5 गुना से 2 गुना तक पहुँच सकता है, जिसका अर्थ है कि बैटरी छोटी हो जाएगी। "इससे सामग्री कम हो जाती है और इस प्रकार लागत कम हो जाती है, लेकिन सामग्री की लागत में कोई महत्वपूर्ण कमी नहीं होगी।" उन्होंने कहा, "लिथियम-आयन बैटरी की लागत में कमी अधिकतम 10% से 30% के बीच है। कीमत को आधा करना अधिक कठिन है।"
क्या भविष्य में इलेक्ट्रॉनिक डिवाइस तेज़ी से चार्ज होंगे? जवाब में अकीरा योशिनो ने कहा कि एक मोबाइल फोन 5-10 मिनट में फुल चार्ज हो जाता है, जिसे प्रयोगशाला में हासिल किया गया है। लेकिन तेज़ चार्जिंग के लिए मजबूत वोल्टेज की आवश्यकता होती है, जो बैटरी लाइफ़ को प्रभावित करेगी। वास्तविकता में कई स्थितियों में, लोगों को विशेष रूप से तेज़ चार्ज करने की आवश्यकता नहीं हो सकती है।
शुरुआती लीड-एसिड बैटरियों से लेकर निकेल-मेटल हाइड्राइड बैटरियों तक, जो टोयोटा जैसी जापानी कंपनियों का मुख्य आधार हैं, 2008 में टेस्ला रोस्टर द्वारा इस्तेमाल की जाने वाली लिथियम-आयन बैटरियों तक, पारंपरिक लिक्विड लिथियम-आयन बैटरियों ने दस वर्षों तक पावर बैटरी बाज़ार पर अपना दबदबा बनाए रखा है। भविष्य में, ऊर्जा घनत्व और सुरक्षा आवश्यकताओं और पारंपरिक लिथियम-आयन बैटरी तकनीक के बीच विरोधाभास तेज़ी से प्रमुख होता जाएगा।
विदेशी कंपनियों के प्रयोगों और सॉलिड-स्टेट बैटरी उत्पादों के जवाब में, अकीरा योशिनो ने कहा: "मुझे लगता है कि सॉलिड-स्टेट बैटरी भविष्य की दिशा का प्रतिनिधित्व करती हैं, और अभी भी सुधार की बहुत गुंजाइश है। मुझे जल्द ही नई प्रगति देखने की उम्मीद है।"
उन्होंने यह भी कहा कि सॉलिड-स्टेट बैटरियां तकनीक में लिथियम-आयन बैटरियों के समान हैं। "तकनीक में सुधार के माध्यम से, लिथियम आयन तैरने की गति अंततः वर्तमान गति से लगभग 4 गुना तक पहुँच सकती है।" अकीरा योशिनो ने फर्स्ट बिजनेस न्यूज़ के एक रिपोर्टर को बताया।
सॉलिड-स्टेट बैटरी लिथियम-आयन बैटरी हैं जो सॉलिड-स्टेट इलेक्ट्रोलाइट्स का उपयोग करती हैं। क्योंकि सॉलिड-स्टेट इलेक्ट्रोलाइट्स पारंपरिक लिथियम-आयन बैटरी में संभावित विस्फोटक कार्बनिक इलेक्ट्रोलाइट की जगह लेते हैं, इससे उच्च ऊर्जा घनत्व और उच्च सुरक्षा प्रदर्शन की दो प्रमुख समस्याएं हल हो जाती हैं। सॉलिड-स्टेट इलेक्ट्रोलाइट्स का उपयोग उसी ऊर्जा पर किया जाता है इलेक्ट्रोलाइट को बदलने वाली बैटरी में उच्च ऊर्जा घनत्व होता है, साथ ही इसमें अधिक शक्ति और लंबा उपयोग समय होता है, जो कि लिथियम बैटरी की अगली पीढ़ी का विकास रुझान है।
लेकिन सॉलिड-स्टेट बैटरियों को लागत कम करने, सॉलिड इलेक्ट्रोलाइट्स की सुरक्षा में सुधार करने और चार्जिंग और डिस्चार्जिंग के दौरान इलेक्ट्रोड और इलेक्ट्रोलाइट्स के बीच संपर्क बनाए रखने जैसी चुनौतियों का भी सामना करना पड़ता है। वर्तमान में, कई वैश्विक दिग्गज कार कंपनियां सॉलिड-स्टेट बैटरियों के लिए अनुसंधान और विकास में भारी निवेश कर रही हैं। उदाहरण के लिए, टोयोटा एक सॉलिड-स्टेट बैटरी विकसित कर रही है, लेकिन लागत का खुलासा नहीं किया गया है। शोध संस्थानों का अनुमान है कि 2030 तक वैश्विक सॉलिड-स्टेट बैटरी की मांग 500 GWh के करीब पहुंचने की उम्मीद है।
अकीरा योशिनो के साथ नोबेल पुरस्कार साझा करने वाले प्रोफेसर व्हिटिंगम ने कहा कि स्मार्ट फोन जैसे छोटे इलेक्ट्रॉनिक्स में इस्तेमाल होने वाली पहली ठोस-अवस्था वाली बैटरियाँ हो सकती हैं। प्रोफेसर विटिंगम ने कहा, "क्योंकि बड़े पैमाने की प्रणालियों के अनुप्रयोग में अभी भी बड़ी समस्याएँ हैं।"