Nissan ja NASA teevad koostööd, et valmistada metallivaba tahkisaku

Aeglane, kuid järjekindel üleminek taastuvenergiale oli käimas juba siis, kui Venemaa veebruaris Ukrainasse tungis ning sellest ajast on ülemaailmne energiaturg pea peale pööratud. Tõenäoliselt oleme tunnistajaks rohkematele murrangutele kui geopoliitiline energiamaastik näeb võimsuse nihkumist nafta- ja gaasirikastelt riikidelt nende riikide poole, kus on akude, elektriautode, päikesepaneelide, tuuleturbiinide jms tootmiseks olulisi materjale. Tegelikult aitab puhta energia poole püüdlemine juba kaasa protektsionismi suundumusele ja see suundumus jätkub ainult siis, kui panused tõusevad.

Selle asemel, et oodata tariifide või tarnepuuduse käest, teevad mõned organisatsioonid ennetavalt samme, et olla võimalikult kõikuval turul võimalikult isemajandav. Kaks sellist organisatsiooni on Nissan ja NASA. Autotootjal ja kosmoseagentuuril ei pruugi tunduda olevat palju ühist, bÜks huvi, mida nad jagavad, on odavad, skaleeritavad ja energiatihedad akud. Eelmisel nädalal nad teatas partnerlusest eesmärk juures devpooljuhtpatareid.

Tänapäeval kasutatavad liitiumioonakud, alates nutitelefonidest ja lõpetades elektrisõidukitega, põhinevad vedelal elektrolüüdil, et liigutada liitiumioonid grafiitanoodi (negatiivne elektrood) ja katoodi (positiivne elektrood) vahel, mida saab valmistada erinevatest materjalidest.

Tahkisakud vahetavad vedela elektrolüüdi – arvasite ära – tahke elektrolüüdi vastu, suurendades energiatihedust kahekordne või enam. Nende patareide väljatöötamise jõupingutusi on vaevanud tüsistused, sissesealhulgas separaatorile (komponent, mis hoiab anoodi ja katoodi lahus, võimaldades liitiumioonidel läbida) tõhusa asendaja leidmine ja selliste probleemide lahendamine nagu oksüdatiivne lagunemine ja dendriidi moodustumine (liitiumianoodi nõelakujulised väljaulatuvad osad, mis võivad separaatori läbistada ).

Nissan-NASA algatus on sarnane algatusega, mille teatas üle kahe aasta tagasi IBM ja Mercedes-Benz; andmetöötlusjõujaam ja autotootja plaanisid tahkisakude projekteerimiseks kasutada nii klassikalist kui kvantarvutust, sh simuleerida molekulide omadusi tahkisliitium-väävelakude jaoks. 2019. aasta lõpus avalikustasid nad a "raskemetallivaba" aku kelle materjalid võiksid väidetavalt kaevandada mereveest.

Oluline on see, et Nissan-NASA partnerlus on ka keskendudes patareid, mis ei sõltu haruldastest metallidest, näiteks koobaltist (millest üle poole maailma varudest on Kongo Demokraatlikus Vabariigis, nagu on rõhutatud an episood of the,en New York Times Daily podcast viimane kuu), nikkel, or mangaan.

Kuid nendest metallidest vabanemine tähendab nende asendamiseks võrreldavate omadustega materjalide leidmist, mis pole lihtne ülesanne. Siin annavad NASA andmetöötlused partnerlusele väga vajaliku käe. Nad plaanivad luua originaalne materjalide informaatika platvorm – see tähendab tohutu andmebaas, mis simuleerib erinevate materjalide omavahelist suhtlemist. Kui platvorm kitsendab lugematuid valikuid ja kombinatsioone mõne peamise kandidaadini, saavad teadlased seejärel hakata katsetamam.

Nissan on seadnud 2028. aastaks oma patenteeritud tahkisakude kasutuselevõtu aasta. Kui realistlikuks see ajastus osutub, jääb näha (Toyota on veelgi ambitsioonikam, püüdes turule tuua oma pooljuhtakudega sõidukeid poolt 2025), but Nissan paneb oma raha sinna, kuhu suu on plaanides avage a piloottehas in Jaapan 2024. aastal. Kuidas see välja näeb, on ilmutuslik, nagu tootmise suurendamine tahkispatareide kasutamine on minevikus tekitanud ootamatuid tüsistusi. Julgustavy, käivitamisel Tahke jõud has Ka suunatud 2028. aastale kommselle tahkis-patareide kasutuselevõtt.

Me ei tea veel, kui kaua see aega võtab, kuid üks asi tundub üsna kindel: kuna rüselus usaldusväärse energiavarustuse tagamise nimel jätkub järgmiste kuude ja aastate jooksul, näeme tõenäoliselt palju rohkem jõupingutusi akude ja sellega seotud toodete toomiseks. tehnoloogia majasisene.

Image Credit: bixusas / 43 pilti

• Münditark. Euroopa parim Bitcoini ja krüptobörs.
• Platoblockchain. Web3 metaversiooni intelligentsus. Täiustatud teadmised. TASUTA PÄÄS.
• CryptoHawk. Altcoini radar. Tasuta prooviversioon.
• Allikas: https://singularityhub.com/2022/04/13/nissan-and-nasa-are-teaming-up-to-make-a-metal-free-solid-state-battery/