නොබෙල් ත්‍යාගලාභී අකිරා යොෂිනෝ: ලිතියම් බැටරිය වසර දහයකින් බැටරි කර්මාන්තයේ ආධිපත්‍යය දරනු ඇත.

[අනාගතයේදී ලිතියම් බැටරිවල ශක්ති ඝනත්වය ධාරාව මෙන් 1.5 ගුණයකින් හෝ 2 ගුණයකින් වැඩි විය හැක, එයින් අදහස් වන්නේ බැටරි කුඩා වනු ඇති බවයි.]
[ලිතියම්-අයන බැටරි පිරිවැය අඩු කිරීමේ පරාසය උපරිම වශයෙන් 10% ත් 30% ත් අතර වේ. මිල අඩකින් අඩු කිරීම දුෂ්කර ය. ]
ස්මාර්ට්ෆෝන් වල සිට විදුලි මෝටර් රථ දක්වා, බැටරි තාක්ෂණය ක්‍රමයෙන් ජීවිතයේ සෑම අංශයකටම ඇතුළු වෙමින් පවතී. ඉතින්, අනාගත බැටරිය කුමන දිශාවකට වර්ධනය වේවිද සහ එය සමාජයට ගෙන එන වෙනස්කම් මොනවාද? මෙම ප්‍රශ්න මනසේ තබාගෙන, පළමු මූල්‍ය වාර්තාකරු පසුගිය මාසයේ ලිතියම්-අයන බැටරි සඳහා රසායන විද්‍යාව සඳහා නොබෙල් ත්‍යාගය දිනාගත් ජපන් විද්‍යාඥ අකිරා යොෂිනෝ සමඟ සම්මුඛ සාකච්ඡාවක් පැවැත්වීය.
යොෂිනෝගේ මතය අනුව, ඉදිරි වසර 10 තුළ ලිතියම්-අයන බැටරි තවමත් බැටරි කර්මාන්තයේ ආධිපත්‍යය දරනු ඇත. කෘතිම බුද්ධිය සහ දේවල් අන්තර්ජාලය වැනි නව තාක්ෂණයන්හි දියුණුව ලිතියම්-අයන බැටරිවල යෙදුම් අපේක්ෂාවන්ට "සිතාගත නොහැකි" වෙනස්කම් ගෙන එනු ඇත.
සිතාගත නොහැකි වෙනසක්
"අතේ ගෙන යා හැකි" යන යෙදුම ගැන යොෂිනෝ දැනුවත් වූ විට, සමාජයට නව බැටරියක් අවශ්‍ය බව ඔහුට වැටහුණි. 1983 දී ලොව පළමු ලිතියම් බැටරිය ජපානයේ උපත ලැබීය. යොෂිනෝ අකිරා විසින් නැවත ආරෝපණය කළ හැකි ලිතියම්-අයන බැටරියේ ලොව පළමු මූලාකෘතිය නිෂ්පාදනය කරන ලද අතර, අනාගතයේදී ස්මාර්ට්ෆෝන් සහ විදුලි වාහනවල බහුලව භාවිතා වන ලිතියම්-අයන බැටරි සංවර්ධනය සඳහා කැපී පෙනෙන දායකත්වයක් ලබා දෙනු ඇත.
පසුගිය මාසයේ, අකිරා යොෂිනෝ අංක 1 මූල්‍ය මාධ්‍යවේදියා සමඟ විශේෂ සම්මුඛ සාකච්ඡාවකට එක්වෙමින් කියා සිටියේ තමා නොබෙල් ත්‍යාගය දිනා ගත් බව දැනගත් පසු, ඔහුට "සැබෑ හැඟීම් නැත" යනුවෙනි. "පසුව සම්පූර්ණ සම්මුඛ සාකච්ඡා මාව ඉතා කාර්යබහුල කළ අතර, මට ඕනෑවට වඩා සතුටු විය නොහැක." අකිරා යොෂිනෝ පැවසීය. "නමුත් දෙසැම්බර් මාසයේ සම්මාන ලබා ගැනීමේ 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, අකිරා යොෂිනෝ ඇතුළු ඔවුන්ගෙන් දෙදෙනෙකු පමණක් ආයතනික පර්යේෂකයන් ලෙස සම්මාන ලබා ඇත. "ජපානයේ, පර්යේෂණ ආයතන සහ විශ්ව විද්‍යාලවල පර්යේෂකයින් සාමාන්‍යයෙන් සම්මාන ලබන අතර, කර්මාන්තයේ ආයතනික පර්යේෂකයින් ස්වල්ප දෙනෙක් සම්මාන දිනා ඇත." අකිරා යොෂිනෝ පළමු මූල්‍ය මාධ්‍යවේදියාට පැවසීය. ඔහු කර්මාන්තයේ අපේක්ෂාවන් ද අවධාරණය කළේය. සමාගම තුළ නොබෙල් මට්ටමේ පර්යේෂණ රාශියක් ඇති බව ඔහු විශ්වාස කරයි, නමුත් ජපන් කර්මාන්තය එහි නායකත්වය සහ කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කළ යුතුය.
කෘත්‍රිම බුද්ධිය සහ අන්තර්ජාල දේවල් වැනි නව තාක්ෂණයන්හි දියුණුව ලිතියම්-අයන බැටරිවල යෙදුම් අපේක්ෂාවන්ට "සිතාගත නොහැකි" වෙනස්කම් ගෙන එනු ඇතැයි යොෂිනෝ අකිරා විශ්වාස කරයි. උදාහරණයක් ලෙස, මෘදුකාංගයේ දියුණුව බැටරි සැලසුම් ක්‍රියාවලිය සහ නව ද්‍රව්‍ය සංවර්ධනය වේගවත් කරනු ඇති අතර, බැටරි භාවිතයට බලපෑම් කළ හැකි අතර, බැටරිය හොඳම පරිසරයේ භාවිතා කිරීමට ඉඩ සලසයි.
ගෝලීය දේශගුණික විපර්යාස ගැටළු විසඳීම සඳහා තම පර්යේෂණයේ දායකත්වය පිළිබඳව යොෂිනෝ අකිරා ද ඉතා සැලකිලිමත් වේ. ඔහු First Financial Journalist වෙත පැවසුවේ තමාට සම්මාන ලැබුණේ හේතු දෙකක් නිසා බවයි. පළමුවැන්න ස්මාර්ට් ජංගම සමාජයක සංවර්ධනයට දායක වීමයි; දෙවැන්න ගෝලීය පරිසරය ආරක්ෂා කිරීම සඳහා වැදගත් මාධ්‍යයක් සැපයීමයි. "අනාගතයේදී පාරිසරික ආරක්ෂාව සඳහා දායකත්වය වඩ වඩාත් පැහැදිලි වනු ඇත. ඒ සමඟම, මෙය විශිෂ්ට ව්‍යාපාරික අවස්ථාවක් ද වේ." අකිරා යොෂිනෝ මූල්‍ය වාර්තාකරුවෙකුට පැවසීය.
ගෝලීය උණුසුමට ප්‍රතිවිරෝධයක් ලෙස පුනර්ජනනීය බලශක්තිය සහ බැටරි භාවිතය සඳහා මහජනතාවගේ ඉහළ අපේක්ෂාවන් සැලකිල්ලට ගනිමින්, පාරිසරික ගැටළු පිළිබඳ අදහස් ඇතුළුව තමාගේම තොරතුරු ඉදිරිපත් කරන බව මහාචාර්යවරයෙකු ලෙස මෙයිජෝ විශ්ව විද්‍යාලයේ දේශනයකදී යොෂිනෝ අකිරා සිසුන්ට පැවසීය.
බැටරි කර්මාන්තයේ ආධිපත්‍යය දරන්නේ කවුද?
බැටරි තාක්ෂණයේ දියුණුව බලශක්ති විප්ලවයක් ඇති කළේය. ස්මාර්ට් ජංගම දුරකථනවල සිට විදුලි මෝටර් රථ දක්වා, බැටරි තාක්ෂණය සෑම තැනකම දක්නට ලැබෙන අතර, මිනිසුන්ගේ ජීවිතයේ සෑම අංශයක්ම වෙනස් කරයි. අනාගත බැටරිය වඩාත් බලවත් වී පිරිවැය අඩු වේද යන්න අප සෑම කෙනෙකුටම බලපානු ඇත.
වර්තමානයේදී, කර්මාන්තය බැටරියේ ශක්ති ඝනත්වය වැඩි කරන අතරම බැටරියේ ආරක්ෂාව වැඩි දියුණු කිරීමට කැපවී සිටී. බැටරි ක්‍රියාකාරිත්වය වැඩිදියුණු කිරීම පුනර්ජනනීය බලශක්තිය භාවිතය තුළින් දේශගුණික විපර්යාසයන්ට මුහුණ දීමට ද උපකාරී වේ.
යොෂිනෝගේ මතය අනුව, ඉදිරි වසර 10 තුළ ලිතියම්-අයන බැටරි තවමත් බැටරි කර්මාන්තයේ ආධිපත්‍යය දරනු ඇත, නමුත් නව තාක්ෂණයන්හි සංවර්ධනය හා නැගීම කර්මාන්තයේ තක්සේරුව සහ අපේක්ෂාවන් ශක්තිමත් කිරීම දිගටම කරගෙන යනු ඇත. යොෂිනෝ අකිරා ෆස්ට් බිස්නස් නිවුස් වෙත පැවසුවේ අනාගතයේදී ලිතියම් බැටරිවල ශක්ති ඝනත්වය ධාරාව මෙන් 1.5 ගුණයකින් හෝ 2 ගුණයකින් ළඟා විය හැකි බවත්, එයින් අදහස් වන්නේ බැටරිය කුඩා වන බවත්ය. “මෙය ද්‍රව්‍ය අඩු කරන අතර එමඟින් පිරිවැය අඩු කරයි, නමුත් ද්‍රව්‍යයේ පිරිවැයේ සැලකිය යුතු අඩුවීමක් සිදු නොවේ.” ඔහු පැවසුවේ, “ලිතියම්-අයන බැටරිවල පිරිවැය අඩු කිරීම උපරිම වශයෙන් 10% ත් 30% ත් අතර වේ. මිල අඩකින් අඩු කිරීමට අවශ්‍ය වීම වඩාත් අපහසුයි. ”
අනාගතයේදී ඉලෙක්ට්‍රොනික උපාංග වේගයෙන් ආරෝපණය වේවිද? ඊට ප්‍රතිචාර වශයෙන් අකිරා යොෂිනෝ පැවසුවේ ජංගම දුරකථනයක් මිනිත්තු 5-10 කින් පිරී යන බවත් එය රසායනාගාරයේදී සාක්ෂාත් කරගෙන ඇති බවත්ය. නමුත් වේගවත් ආරෝපණය සඳහා ශක්තිමත් වෝල්ටීයතාවයක් අවශ්‍ය වන අතර එය බැටරි ආයු කාලයට බලපායි. යථාර්ථයේ බොහෝ අවස්ථාවන්හිදී, මිනිසුන්ට විශේෂයෙන් වේගයෙන් ආරෝපණය කිරීමට අවශ්‍ය නොවනු ඇත.
මුල් කාලීන ඊයම්-අම්ල බැටරිවල සිට, ටොයොටා වැනි ජපන් සමාගම්වල ප්‍රධානතම උපකරණ වන නිකල්-ලෝහ හයිඩ්‍රයිඩ් බැටරි දක්වා, 2008 දී ටෙස්ලා රෝස්ටර් විසින් භාවිතා කරන ලද ලිතියම්-අයන බැටරි දක්වා, සාම්ප්‍රදායික ද්‍රව ලිතියම්-අයන බැටරි වසර දහයක් තිස්සේ බල බැටරි වෙළඳපොලේ ආධිපත්‍යය දැරීය. අනාගතයේදී, බලශක්ති ඝනත්වය සහ ආරක්ෂක අවශ්‍යතා සහ සාම්ප්‍රදායික ලිතියම්-අයන බැටරි තාක්ෂණය අතර පරස්පරතාව වඩ වඩාත් කැපී පෙනෙනු ඇත.
විදේශීය සමාගම්වල අත්හදා බැලීම් සහ ඝන-තත්ත්ව බැටරි නිෂ්පාදනවලට ප්‍රතිචාර වශයෙන් අකිරා යොෂිනෝ මෙසේ පැවසීය: "ඝන-තත්ත්ව බැටරි අනාගත දිශාවක් නියෝජනය කරන බව මම සිතමි, සහ වැඩිදියුණු කිරීමට තවමත් බොහෝ ඉඩ තිබේ. ඉක්මනින් නව ප්‍රගතියක් දැකීමට මම බලාපොරොත්තු වෙමි."
ඝන-තත්ව බැටරි තාක්ෂණයෙන් ලිතියම්-අයන බැටරි වලට සමාන බව ද ඔහු පැවසීය. "තාක්ෂණය වැඩිදියුණු කිරීම හරහා, ලිතියම් අයන පිහිනීමේ වේගය අවසානයේ වත්මන් වේගය මෙන් 4 ගුණයක් පමණ ළඟා විය හැකිය," අකිරා යොෂිනෝ ෆස්ට් බිස්නස් නිවුස් හි වාර්තාකරුවෙකුට පැවසීය.
ඝන-තත්ව බැටරි යනු ඝන-තත්ව ඉලෙක්ට්‍රෝටයිට් භාවිතා කරන ලිතියම්-අයන බැටරි වේ. සාම්ප්‍රදායික ලිතියම්-අයන බැටරිවල ඇති පුපුරන සුලු කාබනික ඉලෙක්ට්‍රෝටයිට් ඝන-තත්ව ඉලෙක්ට්‍රෝටයිට් මගින් ප්‍රතිස්ථාපනය වන බැවින්, මෙය ඉහළ ශක්ති ඝනත්වය සහ ඉහළ ආරක්ෂිත ක්‍රියාකාරිත්වය යන ප්‍රධාන ගැටළු දෙක විසඳයි. ඝන-තත්ව ඉලෙක්ට්‍රෝටයිට් එකම ශක්තියෙන් භාවිතා වේ. ඉලෙක්ට්‍රෝටයිට් ප්‍රතිස්ථාපනය කරන බැටරියට ඉහළ ශක්ති ඝනත්වයක් ඇත, ඒ සමඟම වැඩි බලයක් සහ දිගු භාවිත කාලයක් ඇත, එය ඊළඟ පරම්පරාවේ ලිතියම් බැටරිවල සංවර්ධන ප්‍රවණතාවයයි.
නමුත් ඝන-තත්ත්ව බැටරි, පිරිවැය අඩු කිරීම, ඝන ඉලෙක්ට්‍රොලයිට් වල ආරක්ෂාව වැඩි දියුණු කිරීම සහ ආරෝපණය කිරීමේදී සහ විසර්ජනය කිරීමේදී ඉලෙක්ට්‍රෝඩ සහ ඉලෙක්ට්‍රෝලයිට් අතර සම්බන්ධතාවය පවත්වා ගැනීම වැනි අභියෝගවලට ද මුහුණ දෙයි. වර්තමානයේ, බොහෝ ගෝලීය දැවැන්ත මෝටර් රථ සමාගම් ඝන-තත්ත්ව බැටරි සඳහා පර්යේෂණ සහ සංවර්ධන කටයුතු සඳහා විශාල වශයෙන් ආයෝජනය කරයි. උදාහරණයක් ලෙස, ටොයොටා ඝන-තත්ත්ව බැටරියක් සංවර්ධනය කරමින් සිටින නමුත් පිරිවැය අනාවරණය කර නොමැත. 2030 වන විට ගෝලීය ඝන-තත්ත්ව බැටරි ඉල්ලුම GWh 500 ට ළඟා වනු ඇතැයි පර්යේෂණ ආයතන අනාවැකි පළ කරයි.
අකිරා යොෂිනෝ සමඟ නොබෙල් ත්‍යාගය බෙදා ගත් මහාචාර්ය විටින්හැම් පැවසුවේ ස්මාර්ට් ජංගම දුරකථන වැනි කුඩා ඉලෙක්ට්‍රොනික උපකරණවල මුලින්ම භාවිතා කළ හැක්කේ ඝන-තත්ව බැටරි විය හැකි බවයි. "මන්ද මහා පරිමාණ පද්ධති යෙදීමේදී තවමත් විශාල ගැටළු පවතින බැවිනි." මහාචාර්ය විටින්හැම් පැවසීය.