[Kelajakda lityum batareyalarning energiya zichligi tokning 1,5 baravaridan 2 baravariga yetishi mumkin, bu esa batareyalar kichrayib ketishini anglatadi.]
[Lityum-ion batareyalar narxini pasaytirish diapazoni eng ko'pi bilan 10% dan 30% gacha. Narxni ikki baravar kamaytirish qiyin.]
Smartfonlardan tortib elektr avtomobillargacha, batareya texnologiyasi hayotning barcha jabhalariga asta-sekin kirib bormoqda. Xo'sh, kelajakdagi batareya qaysi yo'nalishda rivojlanadi va u jamiyatga qanday o'zgarishlar olib keladi? Ushbu savollarni yodda tutgan holda, First Financial muxbiri o'tgan oyda lityum-ion batareyalari uchun kimyo bo'yicha Nobel mukofotiga sazovor bo'lgan yaponiyalik olim Akira Yoshino bilan suhbatlashdi.
Yoshinoning fikricha, lityum-ion batareyalar keyingi 10 yil ichida ham batareya sanoatida ustunlik qiladi. Sun'iy intellekt va narsalar interneti kabi yangi texnologiyalarning rivojlanishi lityum-ion batareyalarning qo'llanilish istiqbollariga "tasavvur qilib bo'lmaydigan" o'zgarishlarni olib keladi.
Tasavvur qilib bo'lmaydigan o'zgarish
Yoshino "ko'chma" atamasi haqida xabardor bo'lgach, jamiyat yangi batareyaga muhtojligini angladi. 1983-yilda Yaponiyada dunyodagi birinchi lityum batareya tug'ildi. Yoshino Akira dunyodagi birinchi qayta zaryadlanuvchi lityum-ion batareya prototipini ishlab chiqardi va kelajakda smartfonlar va elektr transport vositalarida keng qo'llaniladigan lityum-ion batareyalarni rivojlantirishga ulkan hissa qo'shadi.
O'tgan oy Akira Yoshino Nobel mukofotini qo'lga kiritganini bilgach, "haqiqiy his-tuyg'ulari yo'qligini" aytdi. "Keyinchalik to'liq intervyular meni juda band qildi va men juda xursand bo'la olmadim", dedi Akira Yoshino. "Ammo dekabr oyida mukofotlarni olish kuni yaqinlashib kelayotgani sababli, mukofotlarning haqiqati yanada kuchaydi".
So'nggi 30 yil ichida 27 yapon yoki yapon olimi kimyo bo'yicha Nobel mukofotiga sazovor bo'ldi, ammo ulardan faqat ikkitasi, jumladan, Akira Yoshino, korporativ tadqiqotchilar sifatida mukofotlarga sazovor bo'ldi. "Yaponiyada tadqiqot institutlari va universitetlarning tadqiqotchilari odatda mukofotlarga sazovor bo'lishadi va sohaning korporativ tadqiqotchilari kamdan-kam hollarda mukofotlarga sazovor bo'lishgan", dedi Akira Yoshino First Financial Journalist nashriga. U shuningdek, sohaning kutganlarini ta'kidladi. Uning fikricha, kompaniya ichida Nobel darajasidagi tadqiqotlar juda ko'p, ammo Yaponiya sanoati o'zining yetakchiligi va samaradorligini oshirishi kerak.
Yoshino Akira sun'iy intellekt va narsalar interneti kabi yangi texnologiyalarning rivojlanishi lityum-ion batareyalarning qo'llanilish istiqbollariga "tasavvur qilib bo'lmaydigan" o'zgarishlarni olib kelishiga ishonadi. Masalan, dasturiy ta'minotning rivojlanishi batareyalarni loyihalash jarayonini va yangi materiallarni ishlab chiqishni tezlashtiradi va batareyadan foydalanishga ta'sir qilishi mumkin, bu esa batareyani eng yaxshi muhitda ishlatishga imkon beradi.
Yoshino Akira, shuningdek, o'z tadqiqotlarining global iqlim o'zgarishi muammolarini hal qilishga qo'shgan hissasidan juda xavotirda. U First Financial Journalist nashriga bergan intervyusida bu mukofotga ikki sababga ko'ra sazovor bo'lganini aytdi. Birinchisi, aqlli mobil jamiyatni rivojlantirishga hissa qo'shgani uchun; ikkinchisi, global atrof-muhitni himoya qilish uchun muhim vositani taqdim etish uchun. "Atrof-muhitni muhofaza qilishga qo'shgan hissasi kelajakda tobora ravshan bo'lib boradi. Shu bilan birga, bu ham ajoyib biznes imkoniyatidir", dedi Akira Yoshino moliyaviy muxbirga.
Yoshino Akira Meijo universitetida professor sifatida o'qigan ma'ruzasida talabalarga global isishga qarshi chora sifatida qayta tiklanadigan energiya va batareyalardan foydalanishga jamoatchilikning yuqori talablarini inobatga olgan holda, u o'zining axborotini, jumladan, atrof-muhit muammolari bo'yicha fikrlarni taqdim etishini aytdi.
Batareya sanoatida kim ustunlik qiladi
Batareya texnologiyasining rivojlanishi energiya inqilobini boshlab berdi. Smartfonlardan tortib elektr avtomobillargacha, batareya texnologiyasi hamma joyda mavjud bo'lib, odamlar hayotining barcha jabhalarini o'zgartiradi. Kelajakdagi batareya yanada kuchliroq va arzonroq bo'ladimi yoki yo'qmi, bu har birimizga ta'sir qiladi.
Hozirgi vaqtda sanoat batareyaning energiya zichligini oshirish bilan birga uning xavfsizligini oshirishga sodiqdir. Batareyaning ishlashini yaxshilash, shuningdek, qayta tiklanadigan energiyadan foydalanish orqali iqlim o'zgarishi muammolarini hal qilishga yordam beradi.
Yoshinoning fikricha, lityum-ion batareyalar keyingi 10 yil ichida ham batareya sanoatida ustunlik qiladi, ammo yangi texnologiyalarning rivojlanishi va yuksalishi ham sanoatning bahosi va istiqbollarini mustahkamlashda davom etadi. Yoshino Akira First Business News nashriga bergan intervyusida kelajakda lityum batareyalarning energiya zichligi tokning 1,5 baravaridan 2 baravariga yetishi mumkinligini, ya'ni batareya kichrayib ketishini aytdi. "Bu materialni kamaytiradi va shu bilan narxni pasaytiradi, ammo material narxida sezilarli pasayish bo'lmaydi." Uning so'zlariga ko'ra, "Lityum-ion batareyalar narxining pasayishi eng ko'pi bilan 10% dan 30% gacha. Narxni ikki baravar kamaytirishni xohlash qiyinroq."
Kelajakda elektron qurilmalar tezroq quvvatlanadimi? Bunga javoban Akira Yoshino mobil telefon 5-10 daqiqada to'lishini aytdi, bunga laboratoriyada erishilgan. Ammo tez zaryadlash uchun kuchli kuchlanish talab etiladi, bu esa batareya quvvatiga ta'sir qiladi. Aslida ko'p hollarda odamlar ayniqsa tez zaryadlashlari shart emas.
Dastlabki qo'rg'oshin-kislotali batareyalardan tortib, Toyota kabi yapon kompaniyalarining asosiy tayanchi bo'lgan nikel-metall gidridli batareyalargacha, 2008-yilda Tesla Roaster tomonidan ishlatilgan lityum-ion batareyalargacha, an'anaviy suyuq lityum-ion batareyalar o'n yil davomida quvvat batareyalari bozorida hukmronlik qilib kelmoqda. Kelajakda energiya zichligi va xavfsizlik talablari bilan an'anaviy lityum-ion batareya texnologiyasi o'rtasidagi ziddiyat tobora ko'proq namoyon bo'ladi.
Xorijiy kompaniyalarning tajribalari va qattiq holatdagi batareya mahsulotlariga javoban Akira Yoshino shunday dedi: "Menimcha, qattiq holatdagi batareyalar kelajakdagi yo'nalishni ifodalaydi va hali ham yaxshilanish uchun ko'p imkoniyatlar mavjud. Tez orada yangi yutuqlarni ko'rishga umid qilaman."
Shuningdek, u qattiq holatdagi batareyalar texnologiyasi jihatidan lityum-ion batareyalarga o'xshashligini aytdi. "Texnologiyaning takomillashishi orqali lityum-ion suzish tezligi nihoyat hozirgi tezlikdan taxminan 4 baravar yuqori bo'lishi mumkin", dedi Akira Yoshino First Business News muxbiriga.
Qattiq holatdagi batareyalar - bu qattiq holatdagi elektrolitlardan foydalanadigan lityum-ion batareyalar. Qattiq holatdagi elektrolitlar an'anaviy lityum-ion batareyalardagi portlovchi organik elektrolit o'rnini bosganligi sababli, bu yuqori energiya zichligi va yuqori xavfsizlik ko'rsatkichlari kabi ikkita asosiy muammoni hal qiladi. Qattiq holatdagi elektrolitlar bir xil energiyada ishlatiladi. Elektrolit o'rnini bosadigan batareya yuqori energiya zichligiga ega, shu bilan birga katta quvvatga va uzoqroq foydalanish vaqtiga ega, bu esa keyingi avlod lityum batareyalarining rivojlanish tendentsiyasidir.
Ammo qattiq holatdagi batareyalar xarajatlarni kamaytirish, qattiq elektrolitlar xavfsizligini oshirish va zaryadlash va tushirish paytida elektrodlar va elektrolitlar o'rtasidagi aloqani saqlab qolish kabi muammolarga ham duch kelmoqda. Hozirgi vaqtda ko'plab global gigant avtomobil kompaniyalari qattiq holatdagi batareyalar uchun ilmiy-tadqiqot va ishlanmalarga katta mablag' sarflamoqda. Masalan, Toyota qattiq holatdagi batareyani ishlab chiqmoqda, ammo uning narxi oshkor qilinmayapti. Tadqiqot institutlari 2030-yilga kelib global qattiq holatdagi batareyalarga talab 500 GVt/soatga yaqinlashishi kutilmoqda, deb taxmin qilmoqda.
Akira Yoshino bilan Nobel mukofotini baham ko'rgan professor Uaytingemning aytishicha, qattiq holatdagi batareyalar smartfonlar kabi kichik elektronikada birinchi bo'lib qo'llanilishi mumkin. "Chunki keng ko'lamli tizimlarni qo'llashda hali ham katta muammolar mavjud", dedi professor Uaytingem.
Nashr vaqti: 2019-yil 16-dekabr