Nissan e la NASA stanno collaborando per realizzare una batteria a stato solido priva di metallo

La lenta ma costante transizione verso le energie rinnovabili era già in atto quando la Russia ha invaso l'Ucraina a febbraio, e da allora il mercato energetico globale ha avuto una svolta. È probabile che assisteremo a ulteriori sconvolgimenti come il panorama energetico geopolitico vede il trasferimento di energia dai paesi ricchi di petrolio e gas a quelli ricchi di materiali critici per la produzione di batterie, auto elettriche, pannelli solari, turbine eoliche e simili. In effetti, la spinta per l'energia pulita sta già contribuendo a una tendenza al protezionismo, e questa tendenza continuerà solo man mano che la posta in gioco crescerà.

Piuttosto che aspettare di essere schiacciate dalle tariffe o dalla scarsità di forniture, alcune organizzazioni stanno anticipando le mosse per essere il più autosufficienti possibile in quello che sarà probabilmente un mercato volatile. Due di queste organizzazioni sono Nissan e la NASA. La casa automobilistica e l'agenzia spaziale potrebbero non avere molto in comune, bMa un interesse che condividono sono le batterie economiche, scalabili e ad alta densità di energia. La scorsa settimana loro ha annunciato una partnership Mirato a devbatterie allo stato solido in fuga.

Le batterie agli ioni di litio utilizzate oggi in qualsiasi cosa, dagli smartphone ai veicoli elettrici, si basano su un elettrolita liquido per spostare gli ioni di litio tra un anodo di grafite (l'elettrodo negativo) e un catodo (l'elettrodo positivo), che può essere realizzato con vari materiali.

Le batterie a stato solido sostituiscono l'elettrolita liquido con uno solido, indovinato, aumentando la densità di energia doppio o più. Gli sforzi per sviluppare queste batterie sono stati afflitti da complicazioni, incompresa la ricerca di un sostituto efficace per il separatore (il componente che tiene separati l'anodo e il catodo consentendo il passaggio degli ioni di litio) e la risoluzione di problemi come la degradazione ossidativa e la formazione di dendriti (sporgenze aghiformi dall'anodo di litio che possono perforare il separatore ).

L'iniziativa Nissan-NASA è simile a quella annunciata due anni fa da IBM e Mercedes-Benz; la centrale informatica e la casa automobilistica prevedevano di utilizzare sia l'informatica classica che quella quantistica per progettare batterie a stato solido, inclusa la simulazione delle proprietà delle molecole per batterie al litio-zolfo a stato solido. Alla fine del 2019 hanno presentato a batteria “heavy metal free”. di chi i materiali potrebbero presumibilmente essere estratto dall'acqua di mare.

Fondamentalmente, la Nissan-NASA è anche la partnership concentrandosi su batterie che non dipendono da metalli rari, come il cobalto (di cui più della metà della fornitura globale è nella Repubblica Democratica del Congo, come evidenziato in an episodio of , il Quotidiano del New York Times podcast ultimo mese), nichel, omanganese.

Ma sbarazzarsi di quei metalli significa trovare materiali con proprietà comparabili per sostituirli, il che non sarà un compito semplice. È qui che le capacità informatiche della NASA daranno alla partnership una mano tanto necessaria. Hanno in programma di creare una piattaforma informatica sui materiali originale, ovvero un enorme database che esegue simulazioni di come i vari materiali interagiscono tra loro. Quando la piattaforma restringe innumerevoli opzioni e combinazioni a pochi candidati principali, i ricercatori possono quindi iniziare a testare ilm.

Nissan ha puntato al 2028 come anno per lanciare le sue batterie a stato solido proprietarie. Resta da vedere quanto sia realistico quel tempismo (Toyota è ancora più ambiziosa, puntando ad avere sul mercato i propri veicoli con batterie allo stato solido by 2025), But Nissan sta mettendo i suoi soldi dove è la sua bocca con i piani apri a impianto pilota in Giappone nel 2024. Come andrà a finire sarà rivelatore, come aumentare la produzione delle batterie allo stato solido ha prodotto complicazioni inaspettate in passato. Incoraggiantey, startup Potere solido has anche mirato al 2028 per commercializzare le sue batterie allo stato solido.

Non sappiamo ancora quanto tempo ci vorrà, ma una cosa sembra abbastanza certa: poiché la corsa per garantire forniture energetiche affidabili continua nei prossimi mesi e anni, è probabile che vedremo molti più sforzi per portare batterie e relative tecnologia interna.

Immagine di credito: bixusas / 43 immagini

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