نيسان ووكالة ناسا تتعاونان لصنع بطارية خالية من المعادن

وكان التحول البطيء والمطرد إلى الطاقة المتجددة جارياً بالفعل عندما غزت روسيا أوكرانيا في فبراير/شباط، ومنذ ذلك الحين انقلبت سوق الطاقة العالمية رأساً على عقب. من المحتمل أن نشهد المزيد من الاضطرابات مثل مشهد الطاقة الجيوسياسي يشهد تحول الطاقة بعيدًا عن الدول الغنية بالنفط والغاز نحو الدول الغنية بالمواد الضرورية لصنع البطاريات والسيارات الكهربائية والألواح الشمسية وتوربينات الرياح وما شابه. وفي الواقع، فإن الدفع نحو الطاقة النظيفة يساهم بالفعل في الاتجاه نحو الحمائية، وهذا الاتجاه سوف يستمر مع ارتفاع المخاطر.

فبدلاً من الانتظار للتعرض للضغوط بسبب التعريفات الجمركية أو نقص الإمدادات، تتخذ بعض المنظمات خطوات استباقية لتحقيق الاكتفاء الذاتي قدر الإمكان في سوق من المرجح أن تكون متقلبة. اثنان من هذه المنظمات هما نيسان وناسا. قد لا يبدو أن هناك الكثير من القواسم المشتركة بين شركة صناعة السيارات ووكالة الفضاء، بلكن أحد الاهتمامات المشتركة بينهما هو البطاريات الرخيصة والقابلة للتطوير وكثيفة الطاقة. الاسبوع الماضي هم أعلن شراكة تهدف في ديفالهروب من بطاريات الحالة الصلبة.

تعتمد بطاريات الليثيوم أيون المستخدمة اليوم في كل شيء، بدءًا من الهواتف الذكية إلى السيارات الكهربائية، على إلكتروليت سائل لتحريك أيونات الليثيوم بين أنود الجرافيت (القطب السالب) والكاثود (القطب الموجب)، والذي يمكن تصنيعه من مواد مختلفة.

تقوم بطاريات الحالة الصلبة باستبدال الإلكتروليت السائل بآخر صلب، مما يزيد من كثافة الطاقة ضعفين أو أكثر. وقد ابتليت الجهود المبذولة لتطوير هذه البطاريات مضاعفات، فيبما في ذلك العثور على بديل فعال للفاصل (المكون الذي يفصل بين الأنود والكاثود مع السماح لأيونات الليثيوم بالمرور)، وحل مشاكل مثل التحلل التأكسدي وتكوين التشعبات (نتوءات تشبه الإبرة من أنود الليثيوم والتي يمكن أن تخترق الفاصل ).

تشبه مبادرة نيسان-ناسا تلك التي تم الإعلان عنها منذ أكثر من عامين IBM ومرسيدس بنز; خططت شركة الحوسبة القوية وشركة صناعة السيارات لاستخدام كل من الحوسبة الكلاسيكية والكمية لتصميم بطاريات الحالة الصلبة، بما في ذلك محاكاة خصائص الجزيئات لبطاريات الليثيوم والكبريت ذات الحالة الصلبة. في أواخر عام 2019 كشفوا النقاب عن أ بطارية "خالية من المعادن الثقيلة". لمن يمكن للمواد يفترض يتم استخراجها من مياه البحر .

والأهم من ذلك، نيسان-وكالة ناسا الشراكة هي أيضا مع التركيز على البطاريات التي لا تعتمد على معادن نادرة، مثل الكوبالت (الذي يوجد أكثر من نصف العرض العالمي منه في جمهورية الكونغو الديمقراطية، كما هو موضح في an حلقة of ال نيويورك تايمز ديلي البودكاست الأخير شهر)، النيكل، سص المنغنيز.

لكن التخلص من تلك المعادن يعني إيجاد مواد ذات خصائص مماثلة لتحل محلها، وهي مهمة لن تكون بسيطة. هذا هو المكان الذي ستقدم فيه قطع الحوسبة التابعة لناسا المساعدة التي تشتد الحاجة إليها للشراكة. إنهم يخططون للإنشاء منصة معلوماتية أصلية للمواد، أي قاعدة بيانات ضخمة تدير عمليات محاكاة لكيفية تفاعل المواد المختلفة مع بعضها البعض. عندما تقوم المنصة بتضييق عدد لا يحصى من الخيارات والمجموعات وصولا إلى عدد قليل من المرشحين الرئيسيين، يمكن للباحثين بعد ذلك البدء في اختبارm.

استهدفت نيسان عام 2028 ليكون العام لطرح بطاريات الحالة الصلبة الخاصة بها. ويبقى أن نرى مدى واقعية هذا التوقيت (تويوتا أكثر طموحا، حيث تهدف إلى إنتاج سياراتها الخاصة المزودة ببطاريات الحالة الصلبة في السوق بواسطة 2025)، بut تضع نيسان أموالها في مكانها الصحيح وتخطط لذلك افتح مصنع تجريبي in اليابان في عام 2024. كيف سيتم ذلك سيكون كاشفاً، كما توسيع نطاق التصنيع أنتجت بطاريات الحالة الصلبة مضاعفات غير متوقعة في الماضي. مشجعةy, بدء التشغيل القوة الصلبة has أيضا تستهدف 2028 ل بالاتصالاتإضفاء الطابع الرسمي على بطاريات الحالة الصلبة.

لا نعرف حتى الآن كم من الوقت سيستغرق ذلك، ولكن هناك شيء واحد يبدو مؤكدًا تمامًا: مع استمرار التدافع لتأمين إمدادات طاقة موثوقة على مدى الأشهر والسنوات التالية، من المرجح أن نشهد المزيد من الجهود لجلب البطاريات وما يتصل بها من بطاريات. التكنولوجيا في الداخل.

الصورة الائتمان: بيكسوساس / 43 صورة

• كوينسمارت. أفضل بورصة للبيتكوين والعملات المشفرة في أوروبا.
• بلاتوبلوكشين. Web3 Metaverse Intelligence. تضخيم المعرفة. دخول مجاني.
• كريبتوهوك. الرادار. تجربة مجانية.
• المصدر: https://singularityhub.com/2022/04/13/nissan-and-nasa-are-teaming-up-to-make-a-metal-free-solid-state-battery/