Was du wissen musst
- Microsoft und das Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) stehen möglicherweise kurz vor einem Durchbruch, der dazu führen wird, dass der Einsatz von Lithium in Batterien um bis zu 70 % reduziert wird.
- Die Wissenschaftler nutzten KI und hochleistungsfähige Computer, um potenzielle Materialien zu identifizieren, die Lithium ersetzen können.
- Lithium ist anfällig für Brände und sein Gewinnungsprozess hat negative Auswirkungen auf die Umwelt, da es viel Wasser und Energie erfordert.
- Bei dem identifizierten Material handelt es sich um einen festen Elektrolyten, was ihn zu einem schlechten Energieleiter macht, was letztendlich Lithium im Vergleich zum Vorteil verschafft, da es im flüssigen Zustand ein besserer Leiter ist.
Das Jahr der KI steht tatsächlich vor der Tür, nachdem Microsoft kürzlich seinen Durchbruch bei der Suche nach neuen Batteriematerialien angekündigt hat. Die meisten derzeit erhältlichen Batterien basieren auf Lithiumbatterien, was unter den Anwendern große Bedenken hervorruft, da sie neben anderen Sicherheitsbedenken anfällig für Brände sind.
Laut einem Spot von hat Microsoft in Zusammenarbeit mit dem Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) bereits erhebliche Fortschritte bei der Suche nach einer Alternative für Lithium-Ionen-Batterien gemacht Der Rand.
Das Material stellt ein geringeres Risiko dar, da es sich um einen Festkörperelektrolyten handelt, was im Wesentlichen bedeutet, dass es weniger wahrscheinlich platzt und einen Brand verursacht. Den Erkenntnissen der Wissenschaftler zufolge wird das Material dazu beitragen, den Lithiumverbrauch in Batterien um satte 70 % zu reduzieren.
Was bedeutet das für Lithium-Ionen-Batterien?
Obwohl diese Entdeckung eine unglaubliche Leistung ist, gibt es noch viel zu tun und zu testen. Positiv zu vermerken ist, dass Wissenschaftler von der Verfügbarkeit und allgemeinen Existenz generativer KI begeistert sind, da sie möglicherweise den gesamten Prozess beschleunigen kann. Natürlich ist das Festkörperelektrolytmaterial nicht in Stein gemeißelt. Es ist erwähnenswert, dass flüssige Elektrolyte im Vergleich zu festen Elektrolyten weitaus effizienter bei der Energieleitung sind. Ein Rätsel, an dessen Lösung Wissenschaftler immer noch aktiv arbeiten.
Laut Karl Mueller, einem physikalischen Chemiker und Leiter des Programmentwicklungsbüros bei PNNL:
„Der wichtigste Punkt ist die Geschwindigkeit, mit der wir zu einer neuen Idee, einem neuen Material gelangt sind. Wenn wir diese Art von Beschleunigung sehen können, würde ich wetten, dass dies der Weg der Zukunft ist, diese Art von Materialien zu finden.“ .”
Daher werden die Wissenschaftler während der gesamten Testphase wahrscheinlich weitere Entdeckungen machen und mehr Materialien erforschen. Forscher, die an dem Projekt arbeiteten, nutzten KI-Funktionen, um ideale und potenzielle Materialien zum Ersatz von Lithium in Batterien zu identifizieren. Zum Vergleich nutzten Wissenschaftler KI-Technologie, um 32 Millionen potenzielle Materialien zu durchsuchen und die Liste in weniger als einer Woche auf 18 einzugrenzen. Ein Prozess, der mehr als zwei Jahrzehnte gedauert hätte, wenn sie herkömmliche Methoden für den Zugang zu diesen Materialien genutzt hätten.
Wie von Krysta Svore hervorgehobenLeiter der Microsoft Quantum – Redmond (QuArC)-Gruppe bei Microsoft Research:
„Wir müssen die nächsten 250 Jahre der chemischen Materialwissenschaft wirklich auf die nächsten zwei Jahrzehnte komprimieren, oder? Und das liegt daran, dass wir unseren Planeten retten wollen. Wie Sie an diesen Ergebnissen sehen können, können KI und Hochleistungsrechnen gemeinsam zu einer Beschleunigung dieser wissenschaftlichen Entdeckung führen.“
Lithium-Ionen-Akkus werden nicht lange zuverlässig sein
Lithium ist die Hauptantriebskraft für die meisten unserer elektronischen Geräte, vom Smartphone bis zum Elektrofahrzeug. Folglich ist die Nachfrage nach dem Produkt im Vergleich zum tatsächlichen Angebot extrem hoch.
Vor diesem Hintergrund könnte es passieren, dass wir in eine Situation geraten, in der die Ressource nicht mehr ohne weiteres verfügbar ist. Nach Angaben des US-Energieministeriums wird die Nachfrage nach Lithium-Ionen-Batterien bis 2030 voraussichtlich ein Allzeithoch erreichen (bis zum Zehnfachen des aktuellen Bedarfs).
Derzeit bauen die Hersteller aktiv weitere Batteriefabriken, um der steigenden Nachfrage nach Batterien gerecht zu werden. Obwohl dies kaum funktioniert, wirkt es sich negativ auf die Umwelt aus, da der Prozess der Materialbeschaffung eine große Menge Wasser und Energie erfordert, die von allen geteilt wird BBC.
Glücklicherweise haben die Wissenschaftler noch bis zu 17 potenzielle Materialien zur Auswahl, die perfekte Kandidaten für den Ersatz von Lithium sein könnten. Nicht zu vergessen, dass sie Zugang zu generativer KI und Hochleistungsrechnen haben, um den Prozess einfacher und schneller zu machen.