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

[భవిష్యత్తులో లిథియం బ్యాటరీల శక్తి సాంద్రత కరెంట్ కంటే 1.5 రెట్లు నుండి 2 రెట్లు పెరగవచ్చు, 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 క్రమంగా జీవితంలోని ప్రతి అంశంలోకి చొరబడుతోంది. కాబట్టి, భవిష్యత్తులో బ్యాటరీ ఏ దిశలో అభివృద్ధి చెందుతుంది మరియు అది సమాజంలో ఎలాంటి మార్పులను తెస్తుంది? ఈ ప్రశ్నలను దృష్టిలో ఉంచుకుని, ఫస్ట్ ఫైనాన్షియల్ రిపోర్టర్ గత నెలలో లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలకు రసాయన శాస్త్రంలో నోబెల్ బహుమతిని గెలుచుకున్న జపనీస్ శాస్త్రవేత్త అకిరా యోషినోను ఇంటర్వ్యూ చేశారు.
యోషినో అభిప్రాయం ప్రకారం, రాబోయే 10 సంవత్సరాలలో లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు ఇప్పటికీ బ్యాటరీ పరిశ్రమలో ఆధిపత్యం చెలాయిస్తాయి. కృత్రిమ మేధస్సు మరియు ఇంటర్నెట్ ఆఫ్ థింగ్స్ వంటి కొత్త సాంకేతికతల అభివృద్ధి లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల అప్లికేషన్ అవకాశాలకు "ఊహించలేని" మార్పులను తెస్తుంది.
ఊహించలేని మార్పు
యోషినో "పోర్టబుల్" అనే పదం గురించి తెలుసుకున్నప్పుడు, సమాజానికి కొత్త బ్యాటరీ అవసరమని అతను గ్రహించాడు. 1983లో, ప్రపంచంలోనే మొట్టమొదటి లిథియం బ్యాటరీ జపాన్‌లో పుట్టింది. యోషినో అకిరా ప్రపంచంలోనే మొట్టమొదటి రీఛార్జబుల్ లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ నమూనాను ఉత్పత్తి చేశాడు మరియు భవిష్యత్తులో స్మార్ట్‌ఫోన్‌లు మరియు ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించే లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల అభివృద్ధికి అద్భుతమైన సహకారాన్ని అందిస్తాడు.
గత నెలలో, అకిరా యోషినో నంబర్ 1 ఫైనాన్షియల్ జర్నలిస్ట్‌కి ఇచ్చిన ప్రత్యేక ఇంటర్వ్యూలో మాట్లాడుతూ, తాను నోబెల్ బహుమతిని గెలుచుకున్నానని తెలుసుకున్న తర్వాత, తనకు "నిజమైన భావాలు లేవు" అని అన్నారు. "తర్వాత పూర్తి ఇంటర్వ్యూలు నన్ను చాలా బిజీగా మార్చాయి మరియు నేను చాలా సంతోషంగా ఉండలేను." అకిరా యోషినో అన్నారు. "కానీ డిసెంబర్‌లో అవార్డులు అందుకునే రోజు దగ్గర పడుతుండగా, అవార్డుల వాస్తవికత మరింత బలంగా మారింది."
గత 30 సంవత్సరాలలో, 27 మంది జపనీస్ లేదా జపనీస్ పండితులు రసాయన శాస్త్రంలో నోబెల్ బహుమతిని గెలుచుకున్నారు, కానీ వారిలో అకిరా యోషినోతో సహా ఇద్దరు మాత్రమే కార్పొరేట్ పరిశోధకులుగా అవార్డులను అందుకున్నారు. "జపాన్‌లో, పరిశోధనా సంస్థలు మరియు విశ్వవిద్యాలయాల పరిశోధకులు సాధారణంగా అవార్డులను అందుకుంటారు మరియు పరిశ్రమ నుండి కొంతమంది కార్పొరేట్ పరిశోధకులు అవార్డులను గెలుచుకున్నారు." అకిరా యోషినో ఫస్ట్ ఫైనాన్షియల్ జర్నలిస్ట్‌తో అన్నారు. పరిశ్రమ యొక్క అంచనాలను కూడా ఆయన నొక్కి చెప్పారు. కంపెనీలో నోబెల్ స్థాయి పరిశోధనలు చాలా ఉన్నాయని, కానీ జపనీస్ పరిశ్రమ దాని నాయకత్వం మరియు సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచుకోవాలని ఆయన నమ్ముతున్నారు.
ఆర్టిఫిషియల్ ఇంటెలిజెన్స్ మరియు ఇంటర్నెట్ ఆఫ్ థింగ్స్ వంటి కొత్త టెక్నాలజీల అభివృద్ధి లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల అప్లికేషన్ అవకాశాలకు "ఊహించలేని" మార్పులను తీసుకువస్తుందని యోషినో అకిరా విశ్వసిస్తున్నారు. ఉదాహరణకు, సాఫ్ట్‌వేర్ అభివృద్ధి బ్యాటరీ రూపకల్పన ప్రక్రియను మరియు కొత్త పదార్థాల అభివృద్ధిని వేగవంతం చేస్తుంది మరియు బ్యాటరీ వినియోగాన్ని ప్రభావితం చేస్తుంది, బ్యాటరీని ఉత్తమ వాతావరణంలో ఉపయోగించడానికి వీలు కల్పిస్తుంది.
ప్రపంచ వాతావరణ మార్పు సమస్యలను పరిష్కరించడంలో తన పరిశోధనల సహకారం పట్ల యోషినో అకిరా కూడా చాలా ఆందోళన చెందుతున్నారు. తనకు రెండు కారణాల వల్ల అవార్డు లభించిందని ఆయన ఫస్ట్ ఫైనాన్షియల్ జర్నలిస్ట్‌తో అన్నారు. మొదటిది స్మార్ట్ మొబైల్ సొసైటీ అభివృద్ధికి తోడ్పడటం; రెండవది ప్రపంచ పర్యావరణాన్ని పరిరక్షించడానికి ఒక ముఖ్యమైన మార్గాన్ని అందించడం. "పర్యావరణ పరిరక్షణకు సహకారం భవిష్యత్తులో మరింత స్పష్టంగా కనిపిస్తుంది. అదే సమయంలో, ఇది గొప్ప వ్యాపార అవకాశం కూడా" అని అకిరా యోషినో ఒక ఆర్థిక విలేకరితో అన్నారు.
మెయిజో విశ్వవిద్యాలయంలో ప్రొఫెసర్‌గా ఒక ఉపన్యాసం సందర్భంగా యోషినో అకిరా విద్యార్థులకు మాట్లాడుతూ, గ్లోబల్ వార్మింగ్‌కు ప్రతిఘటనగా పునరుత్పాదక శక్తి మరియు బ్యాటరీల వాడకంపై ప్రజల అధిక అంచనాలను దృష్టిలో ఉంచుకుని, పర్యావరణ సమస్యలపై ఆలోచనలతో సహా తన స్వంత సమాచారాన్ని అందిస్తానని అన్నారు.
బ్యాటరీ పరిశ్రమలో ఎవరు ఆధిపత్యం చెలాయిస్తారు?
బ్యాటరీ టెక్నాలజీ అభివృద్ధి ఒక శక్తి విప్లవానికి నాంది పలికింది. స్మార్ట్ ఫోన్ల నుండి ఎలక్ట్రిక్ కార్ల వరకు, బ్యాటరీ టెక్నాలజీ సర్వవ్యాప్తి చెందింది, ప్రజల జీవితాల్లోని ప్రతి అంశాన్ని మారుస్తుంది. భవిష్యత్తులో బ్యాటరీ మరింత శక్తివంతంగా మరియు తక్కువ ధరకు వస్తుందా అనేది మనలో ప్రతి ఒక్కరినీ ప్రభావితం చేస్తుంది.
ప్రస్తుతం, బ్యాటరీ యొక్క శక్తి సాంద్రతను పెంచుతూ బ్యాటరీ భద్రతను మెరుగుపరచడానికి పరిశ్రమ కట్టుబడి ఉంది. బ్యాటరీ పనితీరు మెరుగుదల పునరుత్పాదక శక్తిని ఉపయోగించడం ద్వారా వాతావరణ మార్పులను పరిష్కరించడానికి కూడా సహాయపడుతుంది.
యోషినో అభిప్రాయం ప్రకారం, లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు రాబోయే 10 సంవత్సరాలలో కూడా బ్యాటరీ పరిశ్రమలో ఆధిపత్యం చెలాయిస్తాయి, అయితే కొత్త సాంకేతిక పరిజ్ఞానాల అభివృద్ధి మరియు పెరుగుదల కూడా పరిశ్రమ యొక్క మూల్యాంకనం మరియు అవకాశాలను బలోపేతం చేస్తూనే ఉంటుంది. భవిష్యత్తులో లిథియం బ్యాటరీల శక్తి సాంద్రత ప్రస్తుతానికి 1.5 రెట్లు నుండి 2 రెట్లు చేరుకోవచ్చని, అంటే బ్యాటరీ చిన్నదిగా మారుతుందని యోషినో అకిరా ఫస్ట్ బిజినెస్ న్యూస్‌తో అన్నారు. "ఇది పదార్థాన్ని తగ్గిస్తుంది మరియు తద్వారా ఖర్చును తగ్గిస్తుంది, కానీ పదార్థం ధరలో గణనీయమైన తగ్గుదల ఉండదు." అతను ఇలా అన్నాడు, "లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల ధర తగ్గింపు గరిష్టంగా 10% మరియు 30% మధ్య ఉంటుంది. ధరను సగానికి తగ్గించడం మరింత కష్టం."
భవిష్యత్తులో ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలు వేగంగా ఛార్జ్ అవుతాయా? దీనికి ప్రతిస్పందనగా, అకిరా యోషినో మాట్లాడుతూ, మొబైల్ ఫోన్ 5-10 నిమిషాల్లోనే నిండిపోతుందని, ఇది ప్రయోగశాలలో సాధించబడిందని అన్నారు. కానీ వేగంగా ఛార్జ్ చేయడానికి బలమైన వోల్టేజ్ అవసరం, ఇది బ్యాటరీ జీవితాన్ని ప్రభావితం చేస్తుంది. వాస్తవానికి చాలా సందర్భాలలో, ప్రజలు ప్రత్యేకంగా వేగంగా ఛార్జ్ చేయవలసిన అవసరం ఉండకపోవచ్చు.
ప్రారంభ లెడ్-యాసిడ్ బ్యాటరీల నుండి, టయోటా వంటి జపనీస్ కంపెనీలకు ప్రధానమైన నికెల్-మెటల్ హైడ్రైడ్ బ్యాటరీల వరకు, 2008లో టెస్లా రోస్టర్ ఉపయోగించిన లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల వరకు, సాంప్రదాయ ద్రవ లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు పదేళ్లపాటు పవర్ బ్యాటరీ మార్కెట్‌ను ఆధిపత్యం చేశాయి. భవిష్యత్తులో, శక్తి సాంద్రత మరియు భద్రతా అవసరాలు మరియు సాంప్రదాయ లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ సాంకేతికత మధ్య వైరుధ్యం మరింత ప్రముఖంగా మారుతుంది.
విదేశీ కంపెనీల ప్రయోగాలు మరియు సాలిడ్-స్టేట్ బ్యాటరీ ఉత్పత్తులకు ప్రతిస్పందనగా, అకిరా యోషినో ఇలా అన్నారు: "సాలిడ్-స్టేట్ బ్యాటరీలు భవిష్యత్తు దిశను సూచిస్తాయని నేను భావిస్తున్నాను మరియు ఇంకా మెరుగుదలకు చాలా స్థలం ఉంది. త్వరలో కొత్త పురోగతిని చూడాలని నేను ఆశిస్తున్నాను."
సాలిడ్-స్టేట్ బ్యాటరీలు లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల మాదిరిగానే ఉంటాయని కూడా ఆయన అన్నారు. "సాంకేతిక పరిజ్ఞానం మెరుగుపడటం ద్వారా, లిథియం అయాన్ ఈత వేగం చివరకు ప్రస్తుత వేగానికి 4 రెట్లు చేరుకుంటుంది" అని అకిరా యోషినో ఫస్ట్ బిజినెస్ న్యూస్‌లో ఒక విలేకరితో అన్నారు.
ఘన-స్థితి బ్యాటరీలు ఘన-స్థితి ఎలక్ట్రోలైట్‌లను ఉపయోగించే లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు. సాంప్రదాయ లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలలో పేలుడు సంభావ్య సేంద్రీయ ఎలక్ట్రోలైట్‌ను ఘన-స్థితి ఎలక్ట్రోలైట్‌లు భర్తీ చేస్తాయి కాబట్టి, ఇది అధిక శక్తి సాంద్రత మరియు అధిక భద్రతా పనితీరు అనే రెండు ప్రధాన సమస్యలను పరిష్కరిస్తుంది. ఘన-స్థితి ఎలక్ట్రోలైట్‌లు ఒకే శక్తితో ఉపయోగించబడతాయి ఎలక్ట్రోలైట్‌ను భర్తీ చేసే బ్యాటరీ అధిక శక్తి సాంద్రతను కలిగి ఉంటుంది, అదే సమయంలో ఎక్కువ శక్తిని మరియు ఎక్కువ వినియోగ సమయాన్ని కలిగి ఉంటుంది, ఇది తదుపరి తరం లిథియం బ్యాటరీల అభివృద్ధి ధోరణి.
కానీ సాలిడ్-స్టేట్ బ్యాటరీలు ఖర్చులను తగ్గించడం, సాలిడ్ ఎలక్ట్రోలైట్‌ల భద్రతను మెరుగుపరచడం మరియు ఛార్జింగ్ మరియు డిశ్చార్జ్ సమయంలో ఎలక్ట్రోడ్‌లు మరియు ఎలక్ట్రోలైట్‌ల మధ్య సంబంధాన్ని కొనసాగించడం వంటి సవాళ్లను కూడా ఎదుర్కొంటాయి. ప్రస్తుతం, అనేక ప్రపంచ దిగ్గజ కార్ కంపెనీలు సాలిడ్-స్టేట్ బ్యాటరీల కోసం R & Dలో భారీగా పెట్టుబడి పెడుతున్నాయి. ఉదాహరణకు, టయోటా సాలిడ్-స్టేట్ బ్యాటరీని అభివృద్ధి చేస్తోంది, కానీ ఖర్చు ఎంత ఉంటుందో వెల్లడించలేదు. 2030 నాటికి, ప్రపంచ సాలిడ్-స్టేట్ బ్యాటరీ డిమాండ్ 500 GWhకి చేరుకుంటుందని పరిశోధనా సంస్థలు అంచనా వేస్తున్నాయి.
అకిరా యోషినోతో నోబెల్ బహుమతిని పంచుకున్న ప్రొఫెసర్ వైటింగ్‌హామ్ మాట్లాడుతూ, స్మార్ట్ ఫోన్‌ల వంటి చిన్న ఎలక్ట్రానిక్స్‌లో ఘన-స్థితి బ్యాటరీలను మొదట ఉపయోగించవచ్చని అన్నారు. "ఎందుకంటే పెద్ద-స్థాయి వ్యవస్థల అనువర్తనంలో ఇప్పటికీ పెద్ద సమస్యలు ఉన్నాయి" అని ప్రొఫెసర్ విటింగ్‌హామ్ అన్నారు.