[Lityum pillerin enerji yoğunluğu gelecekte akımın 1,5 ila 2 katına ulaşabilir, bu da pillerin daha küçük olacağı anlamına gelir.]
[Lityum-iyon pil maliyet düşürme aralığı en fazla %10 ile %30 arasındadır. Fiyatı yarıya indirmek zordur.]
Akıllı telefonlardan elektrikli arabalara kadar, pil teknolojisi giderek hayatın her alanına nüfuz ediyor. Peki, gelecekteki pil hangi yönde gelişecek ve toplumda hangi değişiklikleri getirecek? Bu soruları aklında tutarak, First Financial muhabiri geçen ay bu yıl lityum iyon piller için Nobel Kimya Ödülü'nü kazanan Japon bilim insanı Akira Yoshino ile röportaj yaptı.
Yoshino'ya göre, lityum iyon piller önümüzdeki 10 yılda pil endüstrisine hakim olmaya devam edecek. Yapay zeka ve Nesnelerin İnterneti gibi yeni teknolojilerin geliştirilmesi, lityum iyon pillerin uygulama beklentilerine "akıl almaz" değişiklikler getirecek.
Hayal edilemez değişim
Yoshino "taşınabilir" teriminin farkına vardığında, toplumun yeni bir pile ihtiyaç duyduğunu fark etti. 1983'te, dünyanın ilk lityum pili Japonya'da doğdu. Yoshino Akira, dünyanın ilk şarj edilebilir lityum iyon pil prototipini üretti ve gelecekte akıllı telefonlarda ve elektrikli araçlarda yaygın olarak kullanılan lityum iyon pillerin geliştirilmesine olağanüstü bir katkı sağlayacak.
Geçtiğimiz ay, Akira Yoshino No.1 Financial Journalist ile yaptığı özel bir röportajda Nobel Ödülü'nü kazandığını öğrendikten sonra "gerçek duyguları olmadığını" söyledi. "Daha sonra yapılan tam röportajlar beni çok meşgul etti ve çok mutlu olamazdım." dedi Akira Yoshino. "Ancak Aralık ayında ödülleri alma günü yaklaştıkça, ödüllerin gerçekliği daha da güçlendi."
Son 30 yılda 27 Japon veya Japon bilim insanı Kimya Nobel Ödülü'nü kazandı, ancak Akira Yoshino da dahil olmak üzere bunlardan yalnızca ikisi kurumsal araştırmacı olarak ödül aldı. "Japonya'da araştırma enstitüleri ve üniversitelerden gelen araştırmacılar genellikle ödül alıyor ve sektörden çok az kurumsal araştırmacı ödül kazandı." Akira Yoshino First Financial Journalist'e söyledi. Ayrıca sektörün beklentilerini de vurguladı. Şirket içinde çok sayıda Nobel seviyesinde araştırma olduğunu, ancak Japon sektörünün liderliğini ve verimliliğini geliştirmesi gerektiğine inanıyor.
Yoshino Akira, yapay zeka ve Nesnelerin İnterneti gibi yeni teknolojilerin geliştirilmesinin lityum iyon pillerin uygulama beklentilerine "akıl almaz" değişiklikler getireceğine inanıyor. Örneğin, yazılımın ilerlemesi pil tasarım sürecini ve yeni malzemelerin geliştirilmesini hızlandıracak ve pilin kullanımını etkileyerek pilin en iyi ortamda kullanılmasını sağlayabilir.
Yoshino Akira, araştırmalarının küresel iklim değişikliği sorunlarını çözmeye katkısı konusunda da oldukça endişeli. First Financial Journalist'e iki nedenden ötürü ödüllendirildiğini söyledi. Birincisi, akıllı mobil bir toplumun gelişimine katkıda bulunmak; ikincisi, küresel çevreyi korumak için önemli bir araç sağlamak. Akira Yoshino bir finans muhabirine, "Çevre korumaya katkı gelecekte giderek daha belirgin hale gelecek. Aynı zamanda bu aynı zamanda harika bir iş fırsatı." dedi.
Yoshino Akira, Meijo Üniversitesi'nde profesör olarak yaptığı bir konferansta öğrencilere, küresel ısınmaya karşı bir önlem olarak yenilenebilir enerji ve pillerin kullanımı konusunda kamuoyunun yüksek beklentilerini göz önünde bulundurarak, çevre sorunları hakkındaki düşünceleri de içeren kendi Bilgilerini sunacağını söyledi.
Pil sektörüne kim hakim olacak?
Pil teknolojisinin gelişimi bir enerji devrimini başlattı. Akıllı telefonlardan elektrikli arabalara kadar pil teknolojisi her yerde mevcut ve insanların hayatlarının her yönünü değiştiriyor. Gelecekteki pilin daha güçlü ve daha düşük maliyetli olup olmayacağı her birimizi etkileyecek.
Şu anda sektör, pilin enerji yoğunluğunu artırırken pilin güvenliğini iyileştirmeye kararlıdır. Pil performansının iyileştirilmesi, yenilenebilir enerjinin kullanımı yoluyla iklim değişikliğinin ele alınmasına da yardımcı olur.
Yoshino'ya göre, lityum iyon piller önümüzdeki 10 yıl içinde pil sektörüne hakim olmaya devam edecek, ancak yeni teknolojilerin geliştirilmesi ve yükselişi de sektörün değerlemesini ve beklentilerini güçlendirmeye devam edecek. Yoshino Akira, First Business News'e verdiği demeçte, gelecekte lityum pillerin enerji yoğunluğunun mevcut yoğunluğun 1,5 ila 2 katına ulaşabileceğini, bunun da pilin küçüleceği anlamına geldiğini söyledi. "Bu, malzemeyi azaltır ve dolayısıyla maliyeti düşürür, ancak malzeme maliyetinde önemli bir düşüş olmayacaktır." dedi. "Lityum iyon pillerin maliyetindeki düşüş en fazla %10 ila %30 arasındadır. Fiyatı yarıya indirmek istemek Daha zordur."
Elektronik cihazlar gelecekte daha hızlı şarj olacak mı? Akira Yoshino buna cevaben, bir cep telefonunun 5-10 dakikada dolduğunu ve bunun laboratuvarda elde edildiğini söyledi. Ancak hızlı şarj, pil ömrünü etkileyecek güçlü bir voltaj gerektirir. Gerçekte birçok durumda, insanların özellikle hızlı şarj etmeye ihtiyacı olmayabilir.
Erken kurşun-asit pillerden, Toyota gibi Japon şirketlerinin dayanak noktaları olan nikel-metal hidrit pillere, 2008'de Tesla Roaster tarafından kullanılan lityum-iyon pillere kadar, geleneksel sıvı lityum-iyon piller on yıldır güç pili pazarına hakim olmuştur. Gelecekte, enerji yoğunluğu ve güvenlik gereksinimleri ile geleneksel lityum-iyon pil teknolojisi arasındaki çelişki giderek daha belirgin hale gelecektir.
Denizaşırı şirketlerden gelen deneylere ve katı hal pil ürünlerine yanıt olarak Akira Yoshino şunları söyledi: "Katı hal pillerin gelecekteki bir yönü temsil ettiğini düşünüyorum ve hala iyileştirme için çok yer var. Yakında yeni ilerlemeler görmeyi umuyorum."
Ayrıca katı hal pillerin lityum iyon pillere benzer teknolojiye sahip olduğunu söyledi. "Teknolojinin gelişmesiyle lityum iyon yüzme hızı nihayet mevcut hızın yaklaşık 4 katına ulaşabilir." dedi Akira Yoshino First Business News'deki bir muhabire.
Katı hal pilleri, katı hal elektrolitleri kullanan lityum iyon pillerdir. Katı hal elektrolitleri, geleneksel lityum iyon pillerdeki potansiyel olarak patlayıcı organik elektrolitin yerini aldığından, bu, yüksek enerji yoğunluğu ve yüksek güvenlik performansı olmak üzere iki büyük sorunu çözer. Katı hal elektrolitleri, aynı enerjide kullanılır. Elektrolitin yerini alan pil daha yüksek bir enerji yoğunluğuna sahiptir, aynı zamanda daha fazla güce ve daha uzun kullanım süresine sahiptir; bu, bir sonraki nesil lityum pillerin geliştirme eğilimidir.
Ancak katı hal pilleri, maliyetleri düşürme, katı elektrolitlerin güvenliğini iyileştirme ve şarj ve deşarj sırasında elektrotlar ile elektrolitler arasındaki teması sürdürme gibi zorluklarla da karşı karşıyadır. Şu anda, birçok küresel dev otomobil şirketi katı hal pilleri için Ar-Ge'ye yoğun bir şekilde yatırım yapmaktadır. Örneğin, Toyota bir katı hal pili geliştiriyor, ancak maliyeti açıklanmıyor. Araştırma kurumları, 2030 yılına kadar küresel katı hal pil talebinin 500 GWh'ye yaklaşmasının beklendiğini tahmin ediyor.
Nobel Ödülü'nü Akira Yoshino ile paylaşan Profesör Whitingham, katı hal pillerinin akıllı telefonlar gibi küçük elektroniklerde kullanılacak ilk piller olabileceğini söyledi. "Çünkü büyük ölçekli sistemlerin uygulanmasında hala büyük sorunlar var." dedi Profesör Wittingham.
Gönderi zamanı: 16-Aralık-2019