Microsoft heeft in samenwerking met onderzoeksinstituut PNNL een nieuw materiaal gevonden voor gebruik in accu’s. Hiervoor maakten ze gebruik van high-performance computing en kunstmatige intelligentie. De verwachting is dat het gebruik van lithium in batterijen met 70 procent kan worden verminderd.
Het vinden van nieuwe materialen voor batterijen krijgt aandacht van wetenschappers vanwege meerdere problemen rond lithium. Ten eerste is de grondstof lithium schaars. De vraag naar lithium-ion batterijen is op zijn beurt juist groot. Met een verdere forse vraag naar smartphones, medische apparatuur, elektrische voertuigen en satellieten blijft deze schaarste de komende jaren een obstakel. Het maakt lithium een dure grondstof.
Anderzijds kleven er aan het winnen ook geopolitieke en duurzaamheidsnadelen aan lithium. Tot slot is er bij traditionele lithium-ion batterijen het risico dat ze vlam vatten of exploderen.
Onderzoek doen
Microsoft en het Amerikaanse PNNL gingen op zoek naar een oplossing, waarbij ze kunstmatige intelligentie- en HPC-tools in de Azure Quantum Elements-dienst inzetten. Dit was nodig omdat ze 32 miljoen anorganische materialen moesten onderzoeken. Dat aantal moest worden teruggebracht naar 18 veelbelovende opties voor het maken van batterijen. “Het allerbelangrijkste is dat dit werk de weg baant voor een nieuwe manier om oplossingen voor dringende duurzaamheids-, farmaceutische en andere uitdagingen te versnellen, terwijl het tegelijkertijd een glimp geeft van de vooruitgang die mogelijk zal worden met quantum computing”, legt Microsoft uit.
Onderzoek naar batterijontwikkeling is erg arbeidsintensief. Bovendien delen onderzoekers vooral succesverhalen en niet zozeer hun ervaringen rond mislukkingen, waardoor ze niet zomaar kunnen leren van elkaar. Door technologische ontwikkelingen is het nu mogelijk veel sneller onderzoek te doen met het beschikbare materiaal.
Op die manier hebben Microsoft en PNNL een nieuwe ontwikkeling ontdekt die het gebruik van lithium mogelijk met 70 procent vermindert. “Het nieuw ontdekte materiaal dat PNNL-wetenschappers momenteel testen, maakt gebruik van zowel lithium als natrium, evenals enkele andere elementen, waardoor het lithiumgehalte aanzienlijk wordt verlaagd”, aldus Microsoft. Het onderzoek bevindt zich nog in een vroege fase, maar ze voelen zich al zeker genoeg om de mogelijke reductieclaim van 70 procent te communiceren. Wel houdt PNNL een slag om de arm: “de exacte chemie is onderhevig aan optimalisatie en werkt mogelijk niet wanneer het op grotere schaal wordt getest”.
Het onderzoek richt zich uitdrukkelijk op het vinden van nieuwe materialen, met het oog op duurzaamheid en het adresseren van schaarste. PNNL sluit aanvullende ontdekkingen rond batterijen niet uit. Het onderzoek laat niet zien of een prestatie- en capaciteitsboost ook mogelijk is, wat voor tech-apparatuur ook interessant zou zijn.
Tip: Met Fabric mikt Microsoft op grootste lancering sinds SQL Server
21 uur geleden
Expert bijdrage
