Nissan og NASA går sammen om at lave et metalfrit solid state-batteri

Den langsomme, men stadige overgang til vedvarende energi var allerede i gang, da Rusland invaderede Ukraine i februar, og siden er det globale energimarked blevet vendt på hovedet. Vi er sandsynligvis vidne til flere omvæltninger som geopolitisk energilandskab ser magten skifte væk fra lande, der er rige på olie og gas, til lande, der er rige på materialer, der er kritiske til fremstilling af batterier, elbiler, solpaneler, vindmøller og lignende. Faktisk bidrager presset for ren energi allerede til en tendens til protektionisme, og denne tendens vil kun fortsætte, efterhånden som indsatsen bliver højere.

I stedet for at vente på at blive presset af tariffer eller mangel på forsyninger, tager nogle organisationer forebyggende skridt for at være så selvforsynende som muligt på, hvad der sandsynligvis vil være et volatilt marked. To sådanne organisationer er Nissan og NASA. Bilproducenten og rumfartsagenturet ser måske ikke ud til at have en masse til fælles, ben interesse, de deler, er billige, skalerbare, energitætte batterier. I sidste uge annoncerede et partnerskab Rettet ved devflyvende solid-state batterier.

De lithium-ion-batterier, der i dag bruges i alt fra smartphones til elektriske køretøjer, er afhængige af en flydende elektrolyt til at flytte lithium-ioner mellem en grafitanode (den negative elektrode) og en katode (den positive elektrode), som kan være lavet af forskellige materialer.

Solid-state batterier skifter den flydende elektrolyt ud med - du gættede det - en solid, hvilket øger energitætheden dobbelt eller mere. Bestræbelserne på at udvikle disse batterier har været plaget af komplikationer, iinklusiv at finde en effektiv erstatning for separatoren (komponenten, der holder anoden og katoden adskilt, samtidig med at lithiumioner kan passere igennem), og løse problemer som oxidativ nedbrydning og dendritdannelse (nålelignende fremspring fra lithiumanoden, der kan gennembore separatoren) ).

Nissan-NASA-initiativet ligner det, der blev annonceret for over to år siden af IBM og Mercedes-Benz; computerkraftværket og bilproducenten planlagde at bruge både klassisk og kvantecomputere til at designe solid-state-batterier, herunder simulering af egenskaberne af molekyler til solid-state lithium-svovl-batterier. I slutningen af ​​2019 afslørede de en "tungmetalfrit" batteri hvis materialer kunne angiveligt udvindes af havvand.

Det er afgørende, at Nissan-NASA partnerskab er også fokuserer på batterier, der ikke er afhængige af sjældne metaller, såsom kobolt (hvoraf mere end halvdelen af ​​den globale forsyning er i Den Demokratiske Republik Congo, som fremhævet i an episode of og New York Times Daily sidste podcast måned), nikkel, or mangan.

Men at slippe af med disse metaller betyder at finde materialer med sammenlignelige egenskaber til at erstatte dem, hvilket ikke vil være nogen enkel opgave. Det er her, NASA's computerchops vil give partnerskabet en tiltrængt hånd. De planlægger at skabe en original materialeinformatikplatform - det vil sige en massiv database, der kører simuleringer af, hvordan forskellige materialer interagerer med hinanden. Når platformen indsnævrer utallige muligheder og kombinationer til nogle få topkandidater, kan forskere begynde at testem.

Nissan har målrettet 2028 som året for at udrulle sine proprietære solid-state batterier. Hvor realistisk den timing viser sig at være, er endnu uvist (Toyota er endnu mere ambitiøs og sigter efter at have sine egne køretøjer med solid-state batterier på markedet af 2025), but Nissan lægger sine penge, hvor munden er med planer om at åben a pilotanlæg in Japan i 2024. Hvordan dette udspiller sig vil være afslørende, som opskalering af produktionen af solid state-batterier har tidligere givet uventede komplikationer. Opmuntrendely, opstart Solid kraft has også målrettet 2028 for commercialisering af sine solid-state batterier.

Vi ved endnu ikke, hvor lang tid det vil tage, men én ting ser ret sikker ud: Da kampen for at sikre pålidelige energiforsyninger fortsætter i løbet af de følgende måneder og år, vil vi sandsynligvis se mange flere bestræbelser på at bringe batterier og relaterede teknologi internt.

Billede Credit: bixusas / 43 billeder

• Coinsmart. Europas bedste Bitcoin og Crypto Exchange.
• Platoblokkæde. Web3 Metaverse Intelligence. Viden forstærket. FRI ADGANG.
• CryptoHawk. Altcoin radar. Gratis prøveversion.
• Kilde: https://singularityhub.com/2022/04/13/nissan-and-nasa-are-teaming-up-to-make-a-metal-free-solid-state-battery/