निसान और नासा मेटल-फ्री सॉलिड-स्टेट बैटरी बनाने के लिए टीम बना रहे हैं

फरवरी में जब रूस ने यूक्रेन पर आक्रमण किया, तब नवीकरणीय ऊर्जा में धीमा लेकिन स्थिर परिवर्तन पहले से ही चल रहा था, और तब से वैश्विक ऊर्जा बाजार अपने चरम पर पहुंच गया है। हमें और अधिक उथल-पुथल देखने की संभावना है भूराजनीतिक ऊर्जा परिदृश्य तेल और गैस से समृद्ध देशों से बैटरी, इलेक्ट्रिक कार, सौर पैनल, पवन टरबाइन और इसी तरह की अन्य सामग्री बनाने के लिए महत्वपूर्ण सामग्री से समृद्ध देशों की ओर सत्ता का स्थानांतरण देखा जा रहा है। वास्तव में, स्वच्छ ऊर्जा पर जोर पहले से ही संरक्षणवाद की प्रवृत्ति में योगदान दे रहा है, और यह प्रवृत्ति केवल जारी रहने वाली है क्योंकि दांव ऊंचे होते जा रहे हैं।

टैरिफ या आपूर्ति की कमी से प्रभावित होने की प्रतीक्षा करने के बजाय, कुछ संगठन संभावित रूप से अस्थिर बाजार में यथासंभव आत्मनिर्भर होने के लिए पहले से ही कदम उठा रहे हैं। ऐसे दो संगठन हैं निसान और नासा। हो सकता है कि कार निर्माता और अंतरिक्ष एजेंसी के बीच एक टन भी समानता न हो, बीउनकी एक रुचि सस्ती, स्केलेबल, ऊर्जा-सघन बैटरी है। पिछले सप्ताह वे एक साझेदारी की घोषणा की उद्देश्य से देव परभागने वाली सॉलिड-स्टेट बैटरियाँ।

आज स्मार्टफोन से लेकर इलेक्ट्रिक वाहनों तक हर चीज में उपयोग की जाने वाली लिथियम-आयन बैटरियां ग्रेफाइट एनोड (नकारात्मक इलेक्ट्रोड) और कैथोड (सकारात्मक इलेक्ट्रोड) के बीच लिथियम आयनों को स्थानांतरित करने के लिए एक तरल इलेक्ट्रोलाइट पर निर्भर करती हैं, जिसे विभिन्न सामग्रियों से बनाया जा सकता है।

सॉलिड-स्टेट बैटरियां तरल इलेक्ट्रोलाइट को ठोस में बदल देती हैं, जिससे ऊर्जा घनत्व बढ़ जाता है दो गुना या अधिक. इन बैटरियों को विकसित करने के प्रयास विफल रहे हैं जटिलताओं, मेंजिसमें विभाजक के लिए एक प्रभावी प्रतिस्थापन ढूंढना शामिल है (वह घटक जो लिथियम आयनों को गुजरने की अनुमति देते समय एनोड और कैथोड को अलग रखता है), और ऑक्सीडेटिव गिरावट और डेंड्राइट गठन (लिथियम एनोड से सुई जैसे प्रक्षेपण जो विभाजक को छेद सकते हैं) जैसी समस्याओं को हल करना शामिल है। ).

निसान-नासा पहल दो साल पहले घोषित की गई पहल के समान है आईबीएम और मर्सिडीज-बेंज; कंप्यूटिंग पावरहाउस और कार निर्माता ने सॉलिड-स्टेट बैटरियों को डिजाइन करने के लिए शास्त्रीय और क्वांटम कंप्यूटिंग दोनों का उपयोग करने की योजना बनाई है, जिसमें सॉलिड-स्टेट लिथियम-सल्फर बैटरियों के लिए अणुओं के गुणों का अनुकरण भी शामिल है। 2019 के अंत में उन्होंने एक का अनावरण किया "भारी-धातु-मुक्त" बैटरी किसका सामग्री सकता है माना जाता है कि समुद्र के पानी से निकाला जा सकता है.

महत्वपूर्ण रूप से, निसान-नासा साझेदारी भी है पर ध्यान केंद्रित बैटरियां जो कोबाल्ट जैसी दुर्लभ धातुओं पर निर्भर नहीं होती हैं (जिनमें से आधे से अधिक वैश्विक आपूर्ति कांगो लोकतांत्रिक गणराज्य में होती है, जैसा कि हाइलाइट किया गया है) an प्रकरण of la न्यूयॉर्क टाइम्स डेली पॉडकास्ट आखिरी माह), निकल, ओआर मैंगनीज.

लेकिन उन धातुओं से छुटकारा पाने का मतलब है उन्हें बदलने के लिए तुलनीय गुणों वाली सामग्री ढूंढना, जो कोई आसान काम नहीं होगा। यहां वह जगह है जहां नासा की कंप्यूटिंग चॉप्स साझेदारी को बहुत जरूरी सहायता प्रदान करेगी। वे बनाने की योजना बना रहे हैं एक मूल सामग्री सूचना विज्ञान मंच - यानी, एक विशाल डेटाबेस जो विभिन्न सामग्रियों के एक दूसरे के साथ बातचीत करने के तरीके का सिमुलेशन चलाता है। जब प्लेटफ़ॉर्म अनगिनत विकल्पों और संयोजनों को कुछ प्रमुख उम्मीदवारों तक सीमित कर देता है, तो शोधकर्ता परीक्षण शुरू कर सकते हैंm.

निसान ने अपनी मालिकाना सॉलिड-स्टेट बैटरियां पेश करने के लिए वर्ष 2028 का लक्ष्य रखा है। यह समय कितना यथार्थवादी साबित होता है यह देखना अभी बाकी है (टोयोटा और भी अधिक महत्वाकांक्षी है, जिसका लक्ष्य बाजार में सॉलिड-स्टेट बैटरी वाले अपने वाहन लाने का है 2025 द्वारा), बीut निसान अपना पैसा वहीं लगा रहा है जहां उसकी योजना है एक खोलो प्रायोगिक संयंत्र in 2024 में जापान। यह कैसे होगा यह रहस्योद्घाटन होगा विनिर्माण को बढ़ाना सॉलिड-स्टेट बैटरियों ने अतीत में अप्रत्याशित जटिलताएँ पैदा की हैं। उत्साहवर्द्धकy, स्टार्टअप ठोस शक्ति has भी 2028 का लक्ष्य रखा गया है कॉमअपनी सॉलिड-स्टेट बैटरियों का निजीकरण कर रहा है।

हम अभी तक नहीं जानते कि इसमें कितना समय लगेगा, लेकिन एक बात बिल्कुल निश्चित दिख रही है: चूंकि विश्वसनीय ऊर्जा आपूर्ति सुरक्षित करने के लिए संघर्ष अगले महीनों और वर्षों में जारी रहेगा, हमें बैटरी और संबंधित चीजें लाने के लिए कई और प्रयास देखने की संभावना है। घर में प्रौद्योगिकी.

छवि क्रेडिट: बिक्सुसास / 43 छवियाँ

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