2 月俄罗斯入侵乌克兰时，向可再生能源的缓慢而稳定的过渡已经开始，从那时起，全球能源市场发生了翻天覆地的变化。随着地缘政治能源格局看到电力从富含石油和天然气的国家转向那些对制造电池、电动汽车、太阳能电池板、风力涡轮机等至关重要的材料的国家，我们可能会目睹更多的剧变。事实上，对清洁能源的推动已经助长了保护主义的趋势，而且随着风险的增加，这种趋势只会持续下去。
一些组织没有等待受到关税或供应短缺的挤压，而是先发制人地采取行动，在可能会动荡的市场中尽可能自给自足。两个这样的组织是日产和美国宇航局。这家汽车制造商和航天局似乎没有太多共同点，但他们共同的兴趣之一是廉价、可扩展、高能量的电池。上周，他们宣布了一项旨在开发固态电池的合作伙伴关系。
如今，从智能手机到电动汽车的各种锂离子电池都依靠液体电解质在石墨阳极（负极）和阴极（正极）之间移动锂离子，石墨阳极（负极）和阴极（正极）可以由各种材料制成。
固态电池将液态电解质换成——你猜对了——固态电池，将能量密度提高了两倍或更多。开发这些电池的努力一直受到复杂性的困扰，包括寻找一种有效的隔膜替代品（使阳极和阴极分开，同时允许锂离子通过的组件），以及解决氧化降解和枝晶形成等问题（针- 来自锂阳极的可刺穿隔膜的突起）。
Nissan-NASA 计划类似于两年多前IBM和梅赛德斯-奔驰宣布的计划；这家计算巨头和汽车制造商计划使用经典计算和量子计算来设计固态电池，包括模拟固态锂硫电池的分子特性。 2019 年底，他们推出了一种“无重金属”电池，据称其材料可以从海水中提取。
至关重要的是，日产与美国宇航局的合作伙伴关系还专注于不依赖稀有金属的电池，如钴（其中一半以上的全球供应在刚果民主共和国，正如纽约的一集中所强调的那样上个月的《时代日报》播客），镍或锰。
但摆脱这些金属意味着寻找具有类似性能的材料来替代它们，这绝非易事。在这里，NASA 的计算能力将为合作伙伴关系提供急需的帮助。他们计划创建一个原始材料信息学平台——即一个运行模拟各种材料如何相互作用的大型数据库。当平台将无数选项和组合缩小到几个主要候选者时，研究人员就可以开始测试m.
日产将 2028 年定为推出其专有固态电池的一年。时机的实际情况还有待观察（丰田更加雄心勃勃，目标是到2025年在市场上拥有自己的固态电池汽车），但日产正在计划中将资金投入市场2024年在日本开设一家试点工厂。这将如何发挥作用将具有启示性，因为扩大固态电池的制造规模在过去产生了意想不到的复杂情况。令人鼓舞的是，初创公司Solid Power还计划在2028 年实现其固态电池的商业化。
我们还不知道这需要多长时间，但有一件事看起来很确定：在接下来的几个月和几年中，为了确保可靠的能源供应的争夺仍在继续，我们可能会看到更多的努力来引进电池和相关产品内部技术。
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