Een nieuwe supercomputer die is ontworpen om het onderzoek naar twee van de belangrijkste batterijonderzoeksprojecten in het VK te versnellen, is geïnstalleerd aan het University College London (UCL). genaamd Michaël, na de beroemdste batterijwetenschapper van het VK, Michael faraday, de supercomputer zal bij topprestaties 265 teraflops bereiken.

Michael zal zijn computerkracht inzetten om meer dan 110 onderzoekers te helpen die zich richten op het creëren van nieuwe modellen voor batterijsystemen en het onderzoeken van de volgende generatie, solid-state batterijen. De supercomputer biedt de broodnodige capaciteit aan Britse onderzoekers die tegenwoordig werken aan het oplossen van enkele van de lastigste problemen op het gebied van energieopslag. Het Faraday-instituut, gefinancierd door UK Research and Innovation (UKRI) via het Industrial Strategy Challenge Fund van de Britse regering, kocht de £ 1,6 miljoen supercomputer.

UK Research and Innovation Chief Executive, Professor Sir Mark Walport, zei:

"Deze nieuwe supercomputer zal een waardevolle hulpbron zijn voor batterijonderzoekers in het VK, hen het inzicht te bieden dat nodig is om de prestaties en levensduur van de batterij te verbeteren en de kosten te verlagen.

"UK Research and Innovation erkent het belang van toegang tot toonaangevende infrastructuur voor de academische wereld en de industrie, en dat middelen zoals de Michael-supercomputer centraal staan ​​in onze missie om de grenzen van menselijke kennis te verleggen en economische en maatschappelijke impact te leveren."

Dr. Jacqueline Edge van Imperial College London, en projectleider van het Multi-scale Modeling-project van de Faraday Institution, zei:

"Ons team is verheugd toegang te hebben tot deze nieuwe krachtige computer, volledig toegewijd aan het versnellen van ons batterijonderzoek.

"Deze ultramoderne faciliteit zal cruciaal zijn bij het versnellen van de stapsgewijze verbeteringen in de batterijmodelleringscapaciteit van het VK waarop ons project zich richt.

"Michael Faraday was een van de meest invloedrijke onderzoekers uit het verleden van het VK. Michael zal in de 21e eeuw een enorm productieve virtuele onderzoeker op het gebied van energieopslagwetenschap worden."

Door nauwkeurigere simulaties van batterijen te ontwikkelen, kunnen onderzoekers en hun industriële partners geavanceerde batterijen ontwerpen zonder de kosten van het maken van talloze prototypen om elk nieuw materiaal te testen, of nieuw type en configuratie van de cellen waaruit een batterijpakket bestaat. Simulaties bieden ook waardevol inzicht in hoe bestaande materialen werken, wetenschappers in staat stellen de beperkende processen te identificeren en rationele strategieën te ontwikkelen om ze te overwinnen. Met modellen voor besturing kunnen de levensduur en prestaties van de batterij worden verbeterd en de kosten van bestaande en toekomstige pakketten worden verlaagd.

Van belang voor toekomstige eigenaren van elektrische voertuigen, verbeterde computersimulaties van batterijprestaties zullen de snelheid verhogen waarmee verbeteringen, bijvoorbeeld, tot voertuigkosten, laadsnelheden of bereik, zijn gemaakt naar commerciële modellen, het versnellen van de acceptatie op de massamarkt.

Met behulp van Michaël, onderzoekers zullen routinematig hun simulaties 's nachts kunnen uitvoeren, in plaats van te moeten wachten, in sommige gevallen, weken of zelfs maanden, voordat u daartoe in staat bent. Als zodanig, Michael zal het onderzoeksproces versnellen en de tijdspanne waarin vooruitgang kan worden geboekt, verkorten. De eerste uitdagingen die het team moet aanpakken, zijn onder meer het snel opladen van batterijen, werking bij lage temperatuur en thermisch beheer van cellen in batterijpakketten.

De nieuwe supercomputer zal exclusief worden gebruikt voor projecten van Faraday Institution. Ongeveer 85% van de beschikbare rekentijd is aanvankelijk toegewezen aan onderzoekers van het Multi-scale Modeling-project, wie toegang krijgt tot de faciliteit vanuit de UCL, Imperial College Londen, en vijf andere universiteiten in het VK.

Het doel van het batterijmodelleringssysteemproject van de Faraday Institution is om de huidige computermodellen vooruit te helpen en ontwerptools te ontwikkelen die de prestaties en levensduur van bestaande en toekomstige batterijen nauwkeurig kunnen voorspellen. Hoewel er al computermodellen bestaan, van atomaire schaal tot de afmetingen van een batterijpakket, het beoordelen van processen die plaatsvinden van nanoseconden tot de jaren waarin een elektrisch voertuig rijdt, deze modellen zijn niet aan elkaar gekoppeld en missen vaak de nauwkeurigheid die nodig is om de unieke verschijnselen die zich in batterijen voordoen te begrijpen.

Michael wordt gehuisvest naast de EPSRC Hub for Materials and Molecular Modeling (bekend als Thomas). Hoewel de supercomputer van de Faraday-instelling op een apart platform zal staan, het zal dezelfde architectuur en softwarestack delen als Thomas, waardoor het voor onderzoekers makkelijker wordt om bestaande modellen en onderzoek over te zetten naar het nieuwe platform.

"Een van de belangrijkste erfenissen van het Faraday-instituut zal liggen op het gebied van vermogensontwikkeling, " zei Neil Morris, CEO van de Faraday-instelling. "Veel van dit initiatief is gericht op het ontwikkelen van een pijplijn van talent terwijl we de volgende generatie batterijwetenschappers en -ingenieurs opvoeden. Maar het hebben van de juiste faciliteiten en infrastructuur om onderzoekers in staat te stellen en te machtigen, is ook van cruciaal belang. Beide initiatieven zullen cruciaal zijn bij het leveren van ons doel om van het VK de go-to-place en wereldleider te maken voor onderzoek naar batterijtechnologie om ervoor te zorgen dat het land goed gepositioneerd is om te profiteren van de toekomstige economische kansen van deze opkomende technologie."