Глава 203 Некоторым радость другим печаль
США, штат Пенсильвания, университет Бингемтона, коридор здания лабораторий химико-ма terialovedческого факультета.
Профессор Уиттингем! — Профессор Уиттингем!
В коридоре раздался голос, и человек с двумя журналами в руках бросился к пожилому мужчине, идущему по коридору.
Пожилой мужчина, услышав зов, повернул голову.
Увидев пришедшего, пожилой мужчина улыбнулся и поздоровался:
— О! Это господин Грэм. Что же привело вас ко мне?
Что касается этого старика, его имя в мире химии известно всем.
Майкл Стэнли Уиттингем — отец литиевых аккумуляторов.
Он был ключевой фигурой в истории литиевых аккумуляторов, изобретя первую перезаряжаемую литиевую батарею, получившую патент в 1977 году.
А до 2019 года он вместе с двумя другими важными вкладчиками в области литиевых аккумуляторов получил Нобелевскую премию по химии.
Говоря о истории литиевых аккумуляторов, нельзя обойти стороной этого ключевого человека.
Что касается Грэма, который пришел к нему, то это был высокопоставленный менеджер из компании ExxonMobil.
Компания ExxonMobil в мире известна как очень крупная компания, занимающаяся главным образом энергетическими ресурсами, особенно нефтью. Можно сказать, что это одна из крупнейших энергетических компаний мира, ведь её предшественником была Standard Oil, принадлежащая семье Рокфеллеров.
Конечно же, помимо нефтяного бизнеса, у них есть очень обширные дела в сфере производства батарей как источника энергии.
Например, патент Уиттингама когда-то лицензировал ExxonMobil.
Между ними всегда была очень тесная связь, которая сохраняется и по сей день, поэтому Грэм обратился к Уиттингэму.
Он бросился к Уиттингэму. Грэм несколько раз вздохнул и сказал:
— Профессор Уиттингем, наконец-то я вас увидел! Вы читали последнюю редакцию журналов «JACS и «ACS Nano»?»
— Мм? Новая редакция JACS вышла? Я её ещё не читал. Что касается ACS Nano, то я особо не интересуюсь нанотехнологиями.
Старик спросил:
— Грэм, вы пришли ко мне из-за того, что в этих журналах есть важные результаты?
— Да!
Г-н Грэм кивнул и протянул профессору Уиттингэму две книги.
Затем он открыл оглавление и отметил три статьи.
Посмотрите на эти три статьи! Не означают ли эти новые материалы появление литий-серных твердотельных аккумуляторов?
Услышав это, профессор Уиттингем немедленно нахмурился.
Литий-серебряные твердотельные аккумуляторы? Ты же шутишь?
Конечно, я не шучу! Иначе бы специально сюда не приехал.
Грэм сказал.
Уиттингем взглянул на заголовки этих трёх статей.
Один вид карбонанопористого материала способен эффективно подавлять рост литиевых кристаллов?
Это настоящее дело?
— По поводу проблемы с литиевыми кристаллами уже нашли способ их подавления.
Наверное?
Но, учитывая публикацию статьи в журнале «ACS Nano», ему пришлось временно отложить свои сомнения.
— ACS Nano» — ведущий журнал в области наноматериалов. С его высоким показателем влияния (15), превышающим даже показатель «JACS, публикация статей в этом журнале обладает весьма высокой достоверностью.
Какая исследовательская группа стоит за этим материалом?
Он сразу же посмотрел на авторов статьи и опешил.
— Сяо И?
Это имя он, конечно же, знал. В последнее время Сяо И разработал электронно-интерфейсную реакционную миграционную модель – он её видел.
Вначале он специально дал этой модели очень положительную оценку:
— На интерфейсе поведение электронов всегда была серьезной проблемой для академического сообщества. Решив эту проблему, мы получим ключевое преимущество в анализе связанных материалов, особенно в электрохимических исследованиях — это критически важно. К счастью, электронно-интерфейсный реакционный миграционный модель помогла нам успешно решить эту проблему.
И вот прошло совсем немного времени, и под его руководством они создали такое достижение.
Теперь посмотрим на эти две статьи в журнале «JACS».
И вот оказывается, что этот материал — полимерный сульфид акрилонитрила — обладает исключительной эффективностью как в циклическом режиме работы, так и в электропроводности.
А еще есть модифицированный литий-фосфорно-серный хлористый твердый электролит, у которого низкий интерфейсный импеданс и высокая ионная проводимость. В его сердце все больше росла тревога, и наконец он сказал Грэму:
— Иди сейчас же в лабораторию, я начинаю эксперимент!
Он не произнес ни слова и направился в лабораторию.
Более восьмидесяти лет прожив, он теперь шествовал с необычайной силой.
Грэм немедленно последовал за ним, крича при этом:
— Профессор, погодите! Подождите меня!
Вскоре, следуя инструкциям из статьи, он смешал эти три материала и приступил к приготовлению аккумулятора.
По мере получения результатов измерений...
— Энергоёмкость достигает более 900 ватт-часов на килограмм!
Увидев этот результат, Уиттингем был потрясен.
Рядом стоящий Грэм тоже широко раскрыл глаза.
Он невольно прошептал:
— Эта плотность энергии... превышает самую передовую батарею в два, три раза?
— Это ещё не предел! — Уиттингем указал на собранный им аккумулятор. — «Посмотрите, насколько он прост. Я готов поспорить, что если оптимизировать конструкцию ещё больше, плотность энергии сможет возрасти на 400-500%».
— Кроме того, эти цифры на бумаге с точки зрения науки не имеют большого значения. Самое главное — практическая реализация. Неважно, литий-серные или твердотельные аккумуляторы, ключевым фактором является возможность их создания и стабильной работы.
— Подумайте сами: предыдущие разработки в области литий-серных и твердотельных аккумуляторов. Даже если удалось бы их создать, можно ли было бы использовать их? Можно ли было бы безопасно выпускать их на потребительский рынок?
(Примечание: оригинальный и бесплатный перевод читайте на LiNovel.ru)
Уиттингем покачал головой и сказал:
— Нет, это точно не сработает. Даже если бы у них была какая-то система безопасности, технология, которая через полгода выйдет из строя, приведет только к гневным отзывам потребителей.
— Сейчас эти три технологии полностью работоспособны и могут выдержать испытание временем со стороны потребителей.
Он вздохнул и сказал:
— Я могу с вами поспорить, что не позднее чем через два года на рынке аккумуляторов произойдёт кардинальное изменение. Сейчас литий-ионные аккумуляторы занимают около 60% рынка.
Грэм сказал:
— Согласно нашим исследованиям, уже 70 процентов.
Уиттингем немного удивился:
— Так высоко?
Но потом он покачал головой и не проявил особого удивления.
Развитие человеческих технологий достигло такого уровня, что в области аккумуляторов ни один другой материал не может сравниться с превосходными характеристиками литий-ионных батарей.
Что касается гипотетических магниевых, алюминиевых и других аккумуляторов, по сравнению с литиевыми батареями их теоретические характеристики не так хороши.
Поэтому всё более высокий процент рынка, занимаемый литиевыми батареями, — вполне нормальное явление. В потребительской электронике практически используются только литиевые аккумуляторы. Что касается электромобилей, то там есть ещё альтернатива в виде топливных элементов, но они преимущественно используются японскими и корейскими автопроизводителями. Ведь Япония и Южная Корея вложили огромные средства в развитие этой технологии, особенно Япония, которая фактически поставила на неё все свои деньги.
Только вот жаль, что они проиграли. С китайскими литиевыми аккумуляторами никто не сравнится.
Затем Уиттингем сказал:
— Верьте мне, литий-серные твердотельные аккумуляторы появились на свет, и в течение пяти лет они смогут захватить двадцать процентов рынка. С понижением производственных затрат в будущем и снижением цены остальная часть рынка также будет быстро поглощена.
— Сяо И уже, наверное, подал заявки на патенты на эти три технологии?
Грэм кивнул, его голос звучал с оттенком недовольства:
— Согласно нашим данным, заявки действительно были поданы.
Уиттингем покачал головой:
— Тогда, похоже, в будущем рынок батарей полностью перейдёт под контроль китайцев.
Грэм молчал, не возражая, потому что прекрасно понимал правдивость слов Уиттингама.
На текущем рынке аккумуляторов китайские компании Линде Тайм и Диаби вместе контролируют более 50% доли рынка, занимая соответственно первое и второе места в мире. Шесть из топ-10 компаний принадлежат Китаю, что составляет более двух третей мирового рынка.
И сейчас даже литий-серные твердотельные аккумуляторы появились в Китае, что создаёт огромное давление на энергетические компании за пределами Китая, такие как ExxonMobil.
Конечно, причины такого положения дел известны и Грэму, как высокопоставленному менеджеру компании ExxonMobil.
Ведь Китай активно развивает возобновляемые источники энергии, и это во многом результат их действий.
Тогда, профессор, я не буду отнимать ваше время, пора возвращаться в компанию и докладывать о ситуации.
Хорошо, идите спокойно.
Уиттингем кивнул.
Стоя у двери лаборатории, сложив руки на груди и наблюдая, как Грэм удаляется, он вернулся в лабораторию, взял данные эксперимента и с восхищением прочитал их.
Что касается размера рынка и подобных вещей, он совершенно ими не интересовался, ведь ему уже за 80, эти дела его больше не волновали.
Увидев, что кто-то снова добился таких огромных успехов в области литиевых аккумуляторов, его уже вполне устраивало.
...Время шло быстро. После того как эти три статьи были обнаружены и технология литий-серных твердотельных аккумуляторов успешно проверена, на рынке батарей произошел огромный переворот.
… На фондовом рынке акции компаний, производящих батареи, резко упали.
Эти компании также срочно созывали совещания, чтобы обсудить план действий в ответ на новую технологию.
Но без сомнения, они все прекрасно понимали, что даже если бы тщательно обдумали варианты ответа, у них не было бы ничего хорошего.
Кто же заставил их быть такими продвинутыми?
Если они не добьются значительных прорывов в этой области.
Но ведь прорыв сделать не так просто, иначе за все эти годы и вложенные средства они бы уже выпустили множество результатов.
Конечно же, для академических кругов эти три достижения можно назвать тем, что привело к взрыву множества исследовательских групп.
Сяо И прямо создал такой крутой материал, разве это не делает их исследования бессмысленными?
Люди уже могут его применять, но они всё ещё работают в лабораторных условиях.
То, что могло быть опубликовано в «Nature» или «Science», теперь может появиться лишь в обычном журнале первой категории, а то, что могло попасть в обычный журнал первой категории, может вообще опуститься до третьей или четвертой.
В академических кругах раздаются непрекращающиеся жалобы.
Некоторые исследовательские группы, которые поддерживались компаниями или крупными организациями, после этого инцидента подверглись гневу своих руководителей, называвших их «бездарными» и т. д., в результате чего эти группы были расформированы.
Что они могли бы сделать?
Научные исследования таковы, что победитель получает всё, и с каждым крупным технологическим прорывом неизбежно остаются разрозненные осколки.
На гребне волны времени может стоять лишь один человек.
Но одни радуются, другие плачут. Для других компаний и лабораторий это трагедия, а для потребителей — невероятная новость.
Об этом говорят во всех социальных сетях.
В китайских соцсетях, таких как Вэйбó и Чжиху, обсуждение идёт особенно бурно, ведь Китай всегда был лидером в индустрии аккумуляторов, поэтому большое количество обсуждений вполне естественно.
На Чжиху связанные вопросы вошли даже в тройку самых популярных тем.
Как интерпретировать эту новость? Команда под руководством Сяо И добилась значительного прорыва в области аккумуляторных технологий. Соответствующие статьи опубликованы в двух ведущих научных журналах:
— JACS и «ACS Nano».
Открыв этот вопрос, на первом месте по количеству оценок оказался ответ от автора, который являлся специалистом в области материалов и электрохимии. Сам он был профессором университета Цинхуа.
[Спасибо за приглашение, наконец-то встретил вопрос, соответствующий моей специальности.]
Что касается интерпретации этого сообщения, я скажу лишь одно: телефон, который вы сейчас держите в руках, в будущем сможет заряжаться на два-три раза дольше. Сейчас телефоны обычно имеют батарею емкостью 5000 мАч, а в будущем это может быть 15000 или даже 20000 мАч. Для использования таких аккумуляторов нужно будет подождать всего лишь год.
Конечно, возможно, у вас сейчас в руках ноутбук или планшет, но всё равно принцип тот же: уже скоро вы сможете пользоваться ноутбуками и планшетами с автономностью работы в три-четыре раза большей, чем сейчас.
Особенно если речь идет о ноутбуках. Если вы сейчас используете Windows-компьютер, наверняка завидовали мощной автономности MacBooks? Не волнуйтесь, скоро у вас будет возможность пользоваться ноутбуками с ещё более впечатляющей автономностью, чем у MacBooks. Конечно же, если вы уже пользуетесь Mac, то вскоре появится MacBook с автономностью, которая может достигать трёх дней и больше.
Конечно, помимо этого, для тех, кто мечтает о покупке электромобилей, в ближайшем будущем автономность электромобилей сможет легко достигать 1000 километров и даже больше. А если речь идет о высокопроизводительных электромобилях, то 2000 километров вполне могут стать реальностью!
Кроме того, проблема низкотемпературной разрядки, которая раньше считалась недостатком электромобилей, благодаря литий-серным твердотельным аккумуляторам больше не будет актуальна. По результатам тестов в различных лабораториях даже при экстремальных температурах минус 50 градусов они сохраняют 80% своей мощности. Кстати, бензиновые автомобили в таких условиях могут вообще не заводиться, а у электромобилей такого недостатка нет. Поэтому с точки зрения многих аспектов электромобили с литий-серными твердотельными аккумуляторами превосходят бензиновые автомобили во всех отношениях, кроме того, что их нельзя заправить топливом и поехать.
Конечно, если вы используете гибридный автомобиль, то всё равно, как будто я ничего не говорил.
Но нельзя отрицать, что именно электромобили смогут реализовать истинно нулевые выбросы и реально способствовать улучшению окружающей среды, не влияя при этом на опыт передвижения людей.
В общем-то, технология литий-серных твердотельных аккумуляторов, разработанная профессором Сяо И, станет настоящим прорывом, который изменит жизнь людей!