Nissan und die NASA arbeiten zusammen, um eine metallfreie Festkörperbatterie herzustellen

Der langsame, aber stetige Übergang zu erneuerbaren Energien war bereits im Gange, als Russland im Februar in die Ukraine einmarschierte, und seitdem steht der globale Energiemarkt auf dem Kopf. Wir werden wahrscheinlich weitere Umwälzungen erleben geopolitische Energielandschaft sieht eine Machtverschiebung weg von Ländern, die reich an Öl und Gas sind, hin zu Ländern, die reich an Materialien sind, die für die Herstellung von Batterien, Elektroautos, Solarpaneelen, Windturbinen und dergleichen entscheidend sind. Tatsächlich trägt der Drang nach sauberer Energie bereits zu einem Trend zum Protektionismus bei, und dieser Trend wird sich nur fortsetzen, je mehr auf dem Spiel steht.

Anstatt darauf zu warten, dass sie durch Zölle oder Lieferengpässe unter Druck geraten, unternehmen einige Unternehmen präventive Maßnahmen, um in einem wahrscheinlich volatilen Markt so autark wie möglich zu sein. Zwei dieser Organisationen sind Nissan und NASA. Der Autobauer und die Raumfahrtbehörde scheinen nicht viel gemeinsam zu haben, bEin gemeinsames Interesse sind jedoch günstige, skalierbare und energiedichte Batterien. Letzte Woche sie kündigte eine Partnerschaft gezielt bei devEloping-Festkörperbatterien.

Die heute in Smartphones und Elektrofahrzeugen verwendeten Lithium-Ionen-Batterien basieren auf einem flüssigen Elektrolyten, um Lithiumionen zwischen einer Graphitanode (der negativen Elektrode) und einer Kathode (der positiven Elektrode) zu bewegen, die aus verschiedenen Materialien bestehen kann.

Festkörperbatterien ersetzen den flüssigen Elektrolyten durch – Sie haben es erraten – einen festen Elektrolyten und erhöhen so die Energiedichte zweifach oder mehr. Die Bemühungen zur Entwicklung dieser Batterien scheiterten Komplikationen, inDazu gehört die Suche nach einem wirksamen Ersatz für den Separator (die Komponente, die Anode und Kathode getrennt hält und gleichzeitig den Durchgang von Lithiumionen ermöglicht) und die Lösung von Problemen wie oxidativem Abbau und Dendritenbildung (nadelartige Vorsprünge aus der Lithiumanode, die den Separator durchdringen können). ).

Die Nissan-NASA-Initiative ähnelt einer Initiative, die vor über zwei Jahren von angekündigt wurde IBM und Mercedes-Benz; Das Rechenzentrum und der Automobilhersteller planten, sowohl klassische als auch Quantencomputer zur Entwicklung von Festkörperbatterien einzusetzen, einschließlich der Simulation der Eigenschaften von Molekülen für Festkörper-Lithium-Schwefel-Batterien. Ende 2019 enthüllten sie a „schwermetallfreie“ Batterie deren Materialien könnten angeblich aus Meerwasser gewonnen werden.

Entscheidend ist, dass der Nissan-NASA Partnerschaft ist auch die sich auf Batterien, die nicht auf seltenen Metallen wie Kobalt basieren (von denen sich mehr als die Hälfte des weltweiten Angebots in der Demokratischen Republik Kongo befindet, wie in hervorgehoben). an Folge anschauen of New York Times Daily Podcast zuletzt Monat), Nickel, or Mangan.

Aber um diese Metalle loszuwerden, muss man Materialien mit vergleichbaren Eigenschaften finden, um sie zu ersetzen, was keine einfache Aufgabe sein wird. Hier werden die Computerexperten der NASA der Partnerschaft die dringend benötigte Hilfe leisten. Sie planen zu schaffen eine originelle Materialinformatikplattform – also eine riesige Datenbank, die Simulationen darüber durchführt, wie verschiedene Materialien miteinander interagieren. Wenn die Plattform unzählige Optionen und Kombinationen auf einige wenige Spitzenkandidaten eingrenzt, können Forscher mit dem Testen beginnenm.

Nissan hat das Jahr 2028 als Jahr für die Einführung seiner proprietären Festkörperbatterien ins Auge gefasst. Wie realistisch dieser Zeitpunkt sein wird, bleibt abzuwarten (Toyota ist noch ehrgeiziger und strebt danach, eigene Fahrzeuge mit Festkörperbatterien auf den Markt zu bringen von 2025), But Mit seinen Plänen macht Nissan seinen Worten Taten folgen Öffne ein Pilotanlage in Japan im Jahr 2024. Wie sich das entwickelt, wird aufschlussreich sein Produktionsausweitung Die Entwicklung von Festkörperbatterien hat in der Vergangenheit zu unerwarteten Komplikationen geführt. Ermutigendy, Anfang Solide Kraft has ebenfalls angepeilt 2028 für commErzialisierung seiner Festkörperbatterien.

Wir wissen noch nicht, wie lange es dauern wird, aber eines scheint ziemlich sicher zu sein: Da der Kampf um eine zuverlässige Energieversorgung in den folgenden Monaten und Jahren anhält, werden wir wahrscheinlich noch viele weitere Anstrengungen zur Einführung von Batterien und Ähnlichem erleben Technik im eigenen Haus.

Bild-Kredit: bixusas / 43 Bilder

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• Quelle: https://singularityhub.com/2022/04/13/nissan-and-nasa-are-teaming-up-to-make-a-metal-free-solid-state-battery/