Nissan et la NASA s'associent pour créer une batterie à semi-conducteurs sans métal

La transition lente mais régulière vers les énergies renouvelables était déjà en cours lorsque la Russie a envahi l'Ukraine en février, et depuis lors, le marché mondial de l'énergie a été bouleversé. Nous assisterons probablement à d'autres bouleversements à mesure que paysage énergétique géopolitique voit le pouvoir se déplacer des pays riches en pétrole et en gaz vers ceux riches en matériaux essentiels à la fabrication de batteries, de voitures électriques, de panneaux solaires, d'éoliennes, etc. En fait, la poussée en faveur de l'énergie propre contribue déjà à une tendance au protectionnisme, et cette tendance ne fera que se poursuivre à mesure que les enjeux augmentent.

Plutôt que d'attendre d'être pressées par les tarifs ou les pénuries d'approvisionnement, certaines organisations prennent des mesures préventives pour être aussi autonomes que possible dans ce qui sera probablement un marché volatil. Deux de ces organisations sont Nissan et la NASA. Le constructeur automobile et l'agence spatiale peuvent ne pas sembler avoir une tonne en commun, bMais un intérêt qu'ils partagent est les batteries bon marché, évolutives et à haute densité énergétique. La semaine dernière, ils a annoncé un partenariat Destinée au devbatteries à semi-conducteurs en fuite.

Les batteries lithium-ion utilisées aujourd'hui dans tout, des smartphones aux véhicules électriques, reposent sur un électrolyte liquide pour déplacer les ions lithium entre une anode en graphite (l'électrode négative) et une cathode (l'électrode positive), qui peuvent être fabriquées à partir de divers matériaux.

Les batteries à semi-conducteurs échangent l'électrolyte liquide contre - vous l'avez deviné - un électrolyte solide, augmentant la densité d'énergie double ou plus. Les efforts pour développer ces batteries ont été entravés par complications, eny compris trouver un remplacement efficace pour le séparateur (le composant qui maintient l'anode et la cathode séparées tout en permettant aux ions lithium de passer à travers), et résoudre des problèmes tels que la dégradation oxydative et la formation de dendrites (projections en forme d'aiguille de l'anode au lithium qui peuvent percer le séparateur ).

L'initiative Nissan-NASA est similaire à celle annoncée il y a plus de deux ans par IBM et Mercedes-Benz; la centrale informatique et le constructeur automobile prévoyaient d'utiliser à la fois l'informatique classique et quantique pour concevoir des batteries à l'état solide, notamment en simulant les propriétés des molécules pour les batteries lithium-soufre à l'état solide. Fin 2019, ils ont dévoilé un batterie "sans métaux lourds" dont les matériaux pourraient Soi-disant être extrait de l'eau de mer.

Fondamentalement, le Nissan-NASA le partenariat est également en nous concentrant sur des batteries qui ne dépendent pas de métaux rares, comme le cobalt (dont plus de la moitié de l'approvisionnement mondial se trouve en République démocratique du Congo, comme le souligne an épisode of le Quotidien du New York Times dernier podcast mois), nickel, or manganèse.

Mais se débarrasser de ces métaux signifie trouver des matériaux aux propriétés comparables pour les remplacer, ce qui ne sera pas simple. C'est là que les côtelettes informatiques de la NASA donneront au partenariat un coup de main indispensable. Ils envisagent de créer une plate-forme informatique matérielle originale, c'est-à-dire une base de données massive qui exécute des simulations de la façon dont divers matériaux interagissent les uns avec les autres. Lorsque la plate-forme réduit d'innombrables options et combinaisons à quelques candidats de choix, les chercheurs peuvent alors commencer à tester lem.

Nissan a ciblé 2028 comme année de déploiement de ses batteries à semi-conducteurs exclusives. Reste à savoir dans quelle mesure ce timing s'avère réaliste (Toyota est encore plus ambitieux, visant à avoir ses propres véhicules avec des batteries à semi-conducteurs sur le marché par 2025), but Nissan met son argent où sa bouche est avec des plans pour ouvrir un usine pilote in Le Japon en 2024. La façon dont cela se déroulera sera révélatrice, car intensification de la fabrication des batteries à semi-conducteurs a produit des complications inattendues dans le passé. Encourageanty, Commencez Une puissance solide has aussi ciblé 2028 pour commercialiser ses batteries à l'état solide.

Nous ne savons pas encore combien de temps cela prendra, mais une chose semble à peu près certaine : alors que la ruée vers un approvisionnement énergétique fiable se poursuit au cours des mois et des années à venir, nous verrons probablement beaucoup plus d'efforts pour apporter des batteries et des technologie en interne.

Crédit image: bixusas / 43 images

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