Густина енергије литијумских батерија у будућности може достићи 1,5 до 2 пута већу од тренутне, што значи да ће батерије постати мање.
[Смањење цене литијум-јонских батерија је највише између 10% и 30%. Тешко је преполовити цену.]
Од паметних телефона до електричних аутомобила, технологија батерија постепено продире у сваки аспект живота. Дакле, у ком правцу ће се развијати будуће батерије и какве ће промене донети друштву? Имајући ова питања у виду, репортер First Financial-а је прошлог месеца интервјуисао Акиру Јошина, јапанског научника који је ове године освојио Нобелову награду за хемију за литијум-јонске батерије.
По Јошиновом мишљењу, литијум-јонске батерије ће и даље доминирати индустријом батерија у наредних 10 година. Развој нових технологија као што су вештачка интелигенција и Интернет ствари донеће „незамисливе“ промене у изгледима примене литијум-јонских батерија.
Незамислива промена
Када је Јошино постао свестан термина „преносива“, схватио је да је друштву потребна нова батерија. Године 1983, прва литијумска батерија на свету рођена је у Јапану. Јошино Акира је произвео први прототип пуњиве литијум-јонске батерије на свету и даће изузетан допринос развоју литијум-јонских батерија које ће се у будућности широко користити у паметним телефонима и електричним возилима.
Прошлог месеца, Акира Јошино је у ексклузивном интервјуу за часопис „Број 1 финансијски новинар“ рекао да након што је сазнао да је освојио Нобелову награду, „нема права осећања“. „Детаљни интервјуи су ме касније веома заузели и нисам могао бити пресрећан“, рекао је Акира Јошино. „Али како се дан пријема награда у децембру приближава, стварност награда постаје све јача.“
У протеклих 30 година, 27 Јапанаца или јапанских научника освојило је Нобелову награду за хемију, али само двоје од њих, укључујући Акиру Јошина, добило је награде као корпоративни истраживачи. „У Јапану, истраживачи из истраживачких института и универзитета углавном добијају награде, а мало корпоративних истраживача из индустрије је освојило награде“, рекао је Акира Јошино за „First Financial Journalist“. Такође је нагласио очекивања индустрије. Он верује да унутар компаније постоји много истраживања на нивоу Нобелове награде, али да би јапанска индустрија требало да побољша своје лидерство и ефикасност.
Јошино Акира верује да ће развој нових технологија попут вештачке интелигенције и Интернета ствари донети „незамисливе“ промене у изгледима примене литијум-јонских батерија. На пример, напредак софтвера ће убрзати процес дизајнирања батерија и развој нових материјала, и може утицати на употребу батерије, омогућавајући јој да се користи у најбољем окружењу.
Јошино Акира је такође веома забринут због доприноса свог истраживања решавању проблема глобалних климатских промена. Рекао је за „First Financial Journalist“ да је награђен из два разлога. Први је допринос развоју паметног мобилног друштва; други је обезбеђивање важног средства за заштиту глобалне животне средине. „Допринос заштити животне средине биће све очигледнији у будућности. Истовремено, ово је и одлична пословна прилика“, рекао је Акира Јошино финансијском новинару.
Јошино Акира је, као професор, током предавања на Универзитету Меиџо рекао студентима да ће, с обзиром на велика очекивања јавности у вези са коришћењем обновљивих извора енергије и батерија као контрамере за глобално загревање, изнети своје информације, укључујући и размишљања о питањима животне средине.
Ко ће доминирати индустријом батерија
Развој технологије батерија покренуо је енергетску револуцију. Од паметних телефона до електричних аутомобила, технологија батерија је свеприсутна, мењајући сваки аспект људских живота. Да ли ће будуће батерије постати снажније и јефтиније утицаће на сваког од нас.
Тренутно је индустрија посвећена побољшању безбедности батерија уз истовремено повећање енергетске густине батерије. Побољшање перформанси батерије такође помаже у решавању климатских промена коришћењем обновљиве енергије.
По Јошиновом мишљењу, литијум-јонске батерије ће и даље доминирати индустријом батерија у наредних 10 година, али развој и успон нових технологија ће такође наставити да јачају вредност и перспективе индустрије. Јошино Акира је за „First Business News“ рекао да би густина енергије литијумских батерија у будућности могла достићи 1,5 до 2 пута већу од тренутне, што значи да ће батерија постати мања. „Ово смањује материјал и самим тим смањује трошкове, али неће бити значајног смањења трошкова материјала.“ Рекао је: „Смањење трошкова литијум-јонских батерија је највише између 10% и 30%. Желети да се цена преполови је теже.“
Хоће ли се електронски уређаји пунити брже у будућности? Као одговор, Акира Јошино је рекао да се мобилни телефон пуни за 5-10 минута, што је постигнуто у лабораторији. Али брзо пуњење захтева јак напон, што ће утицати на век трајања батерије. У многим ситуацијама у стварности, људима можда неће бити потребно посебно брзо пуњење.
Од раних оловно-киселинских батерија, преко никл-метал хидридних батерија које су главни ослонци јапанских компанија попут Тојоте, до литијум-јонских батерија које је користила компанија Тесла Роастер 2008. године, традиционалне течне литијум-јонске батерије доминирају тржиштем батерија већ десет година. У будућности, контрадикција између густине енергије и безбедносних захтева и традиционалне технологије литијум-јонских батерија постајаће све израженија.
Као одговор на експерименте и производе од чврстих батерија из иностранства, Акира Јошино је рекао: „Мислим да чврсте батерије представљају будући правац и да још увек има много простора за побољшање. Надам се да ћу ускоро видети нови напредак.“
Такође је рекао да су чврсте батерије сличне по технологији литијум-јонским батеријама. „Захваљујући унапређењу технологије, брзина кретања литијум-јонских батерија коначно може достићи око 4 пута већу брзину од тренутне“, рекао је Акира Јошино новинару листа First Business News.
Чврстофазне батерије су литијум-јонске батерије које користе чврстофазне електролите. Пошто чврстофазни електролити замењују потенцијално експлозивни органски електролит у традиционалним литијум-јонским батеријама, ово решава два главна проблема: високу густину енергије и високе безбедносне перформансе. Чврстофазни електролити се користе при истој енергији. Батерија која замењује електролит има већу густину енергије, истовремено има већу снагу и дуже време коришћења, што је тренд развоја следеће генерације литијумских батерија.
Али, чврсте батерије се такође суочавају са изазовима као што су смањење трошкова, побољшање безбедности чврстих електролита и одржавање контакта између електрода и електролита током пуњења и пражњења. Тренутно, многе глобалне аутомобилске компаније улажу велика средства у истраживање и развој чврстих батерија. На пример, Тојота развија чврсту батерију, али трошкови нису објављени. Истраживачке институције предвиђају да се до 2030. године очекује да ће глобална потражња за чврстим батеријама достићи 500 GWh.
Професор Витингем, који је поделио Нобелову награду са Акиром Јошином, рекао је да би чврсте батерије могле бити прве које ће се користити у малој електроници као што су паметни телефони. „Јер и даље постоје велики проблеми у примени система великих размера“, рекао је професор Витингем.
Време објаве: 16. децембар 2019.