Nissan en NASA werken samen om een ​​metaalvrije solid-state batterij PlatoBlockchain Data Intelligence te maken Verticaal zoeken. Ai.

Nissan en NASA werken samen om een ​​metaalvrije solid-state batterij te maken

Tijdstempel: 13 april 2022 10:00 uur
elektrische auto's met solid-state batterijen

De langzame maar gestage transitie naar duurzame energie was al aan de gang toen Rusland in februari Oekraïne binnenviel, en sindsdien staat de mondiale energiemarkt op zijn kop. We zullen waarschijnlijk getuige zijn van meer onrust als de geopolitieke energielandschap ziet de macht verschuiven van landen die rijk zijn aan olie en gas naar landen die rijk zijn aan materialen die cruciaal zijn voor het maken van batterijen, elektrische auto's, zonnepanelen, windturbines en dergelijke. In feite draagt ​​de drang naar schone energie nu al bij aan een trend richting protectionisme, en deze trend zal zich alleen maar voortzetten naarmate de inzet groter wordt.

In plaats van te wachten tot ze onder druk komen te staan ​​door tarieven of aanbodtekorten, ondernemen sommige organisaties preventief stappen om zo zelfvoorzienend mogelijk te zijn in wat waarschijnlijk een volatiele markt zal zijn. Twee van dergelijke organisaties zijn Nissan en NASA. De autofabrikant en de ruimtevaartorganisatie lijken misschien niet veel gemeen te hebben, bHet enige belang dat ze delen zijn goedkope, schaalbare, energiedichte batterijen. Vorige week zij kondigde een partnerschap aan Gericht bij ontwikkelaarweglopende solid-state batterijen.

De lithium-ionbatterijen die tegenwoordig in alles worden gebruikt, van smartphones tot elektrische voertuigen, zijn afhankelijk van een vloeibare elektrolyt om lithiumionen te verplaatsen tussen een grafietanode (de negatieve elektrode) en een kathode (de positieve elektrode), die uit verschillende materialen kan worden gemaakt.

Vastestofbatterijen vervangen de vloeibare elektrolyt door – je raadt het al – een vaste elektrolyt, waardoor de energiedichtheid toeneemt tweevoudig of meer. Pogingen om deze batterijen te ontwikkelen werden geplaagd door complicaties, opinclusief het vinden van een effectieve vervanging voor de separator (het onderdeel dat de anode en kathode uit elkaar houdt terwijl lithiumionen er doorheen kunnen) en het oplossen van problemen zoals oxidatieve afbraak en dendrietvorming (naaldachtige uitsteeksels van de lithiumanode die de separator kunnen doorboren ).

Het Nissan-NASA-initiatief is vergelijkbaar met het initiatief dat ruim twee jaar geleden werd aangekondigd door IBM en Mercedes-Benz; de rekenkrachtcentrale en de autofabrikant waren van plan om zowel klassieke als kwantumcomputers te gebruiken om solid-state batterijen te ontwerpen, inclusief het simuleren van de eigenschappen van moleculen voor solid-state lithium-zwavelbatterijen. Eind 2019 onthulden ze een “zware metaalvrije” batterij waarvan materialen zouden kunnen Vermoedelijk uit zeewater gewonnen worden.

Cruciaal is dat de NissanNASA partnerschap is dat ook gericht op batterijen die niet afhankelijk zijn van zeldzame metalen, zoals kobalt (waarvan meer dan de helft van het mondiale aanbod zich in de Democratische Republiek Congo bevindt, zoals benadrukt in an aflevering of de New York Times dagelijks podcast als laatste maand), nikkel, omangaan.

Maar het wegwerken van die metalen betekent dat we materialen met vergelijkbare eigenschappen moeten vinden om ze te vervangen, wat geen eenvoudige opgave zal zijn. Hier zullen de computervaardigheden van NASA het partnerschap een broodnodige handje helpen. Ze zijn van plan om te creëren een origineel materiaalinformaticaplatform, dat wil zeggen een enorme database die simulaties uitvoert van hoe verschillende materialen met elkaar omgaan. Wanneer het platform talloze opties en combinaties beperkt tot een paar topkandidaten, kunnen onderzoekers beginnen met het testen van dem.

Nissan heeft 2028 tot doel gesteld als het jaar om zijn eigen solid-state batterijen uit te rollen. Hoe realistisch die timing blijkt te zijn, valt nog te bezien (Toyota is nog ambitieuzer en streeft ernaar om eigen voertuigen met solid-state batterijen op de markt te brengen door 2025), But Nissan steekt zijn geld waar zijn mond is met plannen open een pilootfabriek in Japan in 2024. Hoe dit uitpakt zal onthullend zijn het opschalen van de productie van solid-state batterijen heeft in het verleden tot onverwachte complicaties geleid. Bemoedigendy, startup Solid Power has ook gericht op 2028 commhet ercialiseren van zijn solid-state batterijen.

We weten nog niet hoe lang het zal duren, maar één ding ziet er vrij zeker uit: naarmate de strijd om een ​​betrouwbare energievoorziening de komende maanden en jaren voortduurt, zullen we waarschijnlijk nog veel meer inspanningen zien om batterijen en aanverwante apparatuur op de markt te brengen. technologie in huis.

Krediet van het beeld: bixusa's / 43 afbeeldingen

Tijdstempel:

Meer van Hub voor singulariteit