Nissan og NASA går sammen for å lage et metallfritt solid-state-batteri

Den langsomme, men jevne overgangen til fornybar energi var allerede i gang da Russland invaderte Ukraina i februar, og siden har det globale energimarkedet blitt snudd på hodet. Vi vil sannsynligvis være vitne til flere omveltninger som geopolitisk energilandskap ser at makten skifter bort fra land som er rike på olje og gass til de som er rike på materialer som er kritiske for å lage batterier, elbiler, solcellepaneler, vindturbiner og lignende. Faktisk bidrar presset for ren energi allerede til en trend mot proteksjonisme, og denne trenden kommer bare til å fortsette etter hvert som innsatsen blir høyere.

I stedet for å vente på å bli presset av tariffer eller mangel på forsyninger, gjør noen organisasjoner forebyggende grep for å være så selvforsynt som mulig i det som sannsynligvis vil være et volatilt marked. To slike organisasjoner er Nissan og NASA. Bilprodusenten og romfartsorganisasjonen ser kanskje ikke ut til å ha massevis til felles, ben interesse de deler er billige, skalerbare, energitette batterier. Forrige uke de kunngjorde et partnerskap sikte på devflyvende solid-state batterier.

Litium-ion-batteriene som brukes i dag i alt fra smarttelefoner til elektriske kjøretøy, er avhengige av en flytende elektrolytt for å flytte litiumioner mellom en grafittanode (den negative elektroden) og en katode (den positive elektroden), som kan være laget av forskjellige materialer.

Solid-state-batterier bytter ut den flytende elektrolytten med - du gjettet riktig - en solid, og øker energitettheten to ganger eller mer. Arbeidet med å utvikle disse batteriene har vært plaget av komplikasjoner, iinkludert å finne en effektiv erstatning for separatoren (komponenten som holder anoden og katoden fra hverandre mens den lar litiumioner passere gjennom), og løse problemer som oksidativ nedbrytning og dendrittdannelse (nålelignende fremspring fra litiumanoden som kan trenge gjennom separatoren) ).

Nissan-NASA-initiativet ligner det som ble annonsert for over to år siden av IBM og Mercedes-Benz; datakraftsenteret og bilprodusenten planla å bruke både klassisk og kvantedatabehandling for å designe solid-state-batterier, inkludert simulering av egenskapene til molekyler for solid-state litium-svovel-batterier. På slutten av 2019 avduket de en "tungmetallfritt" batteri hvem sin materialer kunne angivelig utvinnes fra sjøvann.

Avgjørende er Nissan-NASA partnerskap er også fokus på batterier som ikke er avhengige av sjeldne metaller, som kobolt (hvorav mer enn halvparten av den globale forsyningen er i Den demokratiske republikken Kongo, som fremhevet i an episode of de New York Times Daily podcast sist måned), nikkel, or mangan.

Men å bli kvitt disse metallene betyr å finne materialer med sammenlignbare egenskaper for å erstatte dem, noe som ikke vil være noen enkel oppgave. Det er her NASAs datahakker vil gi partnerskapet en sårt tiltrengt hånd. De planlegger å skape en original materialinformatikkplattform – det vil si en massiv database som kjører simuleringer av hvordan ulike materialer samhandler med hverandre. Når plattformen begrenser utallige alternativer og kombinasjoner til noen få hovedkandidater, kan forskere begynne å testem.

Nissan har målrettet 2028 som året for å rulle ut sine proprietære solid-state-batterier. Hvor realistisk den timingen viser seg å være gjenstår å se (Toyota er enda mer ambisiøs, og tar sikte på å ha sine egne kjøretøy med solid-state batterier på markedet av 2025), but Nissan legger pengene sine der munnen er med planer om å åpne a pilotanlegg in Japan i 2024. Hvordan dette utspiller seg vil være avslørende, som oppskalere produksjonen av solid-state-batterier har gitt uventede komplikasjoner tidligere. Oppmuntrendely, oppstart Solid kraft has også siktet til 2028 commersialiserer sine solid-state batterier.

Vi vet ennå ikke hvor lang tid det vil ta, men én ting ser ganske sikkert ut: ettersom kampen for å sikre pålitelige energiforsyninger fortsetter i løpet av de påfølgende månedene og årene, vil vi sannsynligvis se mange flere anstrengelser for å bringe batterier og relaterte teknologi internt.

Bilde Credit: bixusas / 43 bilder

• Myntsmart. Europas beste Bitcoin og Crypto Exchange.
• Platoblokkkjede. Web3 Metaverse Intelligence. Kunnskap forsterket. FRI TILGANG.
• CryptoHawk. Altcoin Radar. Gratis prøveperiode.
• Kilde: https://singularityhub.com/2022/04/13/nissan-and-nasa-are-teaming-up-to-make-a-metal-free-solid-state-battery/