En ny superdator designad för att påskynda forskningen om två av Storbritanniens viktigaste batteriforskningsprojekt har installerats vid University College London (UCL). heter Michael, efter Storbritanniens mest kända batteriforskare, Michael Faraday, superdatorn når 265 teraflops vid toppprestanda.

Michael kommer att spänna sin datormuskel för att hjälpa över 110 forskare fokuserade på att skapa nya modeller för batterisystem och forska om nästa generations, solid state-batterier. Superdatorn erbjuder välbehövlig kapacitet till brittiska forskare som idag arbetar med att lösa några av de svåraste problemen inom energilagring. Faraday Institution, finansierat av UK Research and Innovation (UKRI) genom den brittiska regeringens Industrial Strategy Challenge Fund, köpte superdatorn för 1,6 miljoner pund.

Storbritanniens forsknings- och innovationschef, Professor Sir Mark Walport, sa:

"Denna nya superdator kommer att vara en värdefull resurs för Storbritanniens batteriforskare, ger dem den insikt som krävs för att förbättra batteriets prestanda och livslängd och minska kostnaderna.

"UK Research and Innovation inser vikten av tillgång till världsledande infrastruktur för akademi och industri, och att resurser som Michael superdator är centrala för vårt uppdrag att tänja på gränserna för mänsklig kunskap och leverera ekonomisk och samhällelig påverkan."

Dr Jacqueline Edge från Imperial College London, och projektledare för Faraday Institutions Multi-scale Modeling-projekt, sa:

"Vårt team är glada över att ha tillgång till denna nya högpresterande dator, helt dedikerade till att påskynda vår batteriforskning.

"Denna toppmoderna anläggning kommer att vara avgörande för att påskynda de stegförändringar i Storbritanniens batterimodelleringsförmåga som vårt projekt är inriktat på.

"Michael Faraday var en av de mest slagkraftiga forskarna i Storbritanniens förflutna. Michael kommer att bli en enormt produktiv virtuell forskare inom energilagringsvetenskap under 2000-talet."

Att utveckla mer exakta simuleringar av batterier kommer att ge forskare och deras branschpartners möjligheten att designa avancerade batterier utan kostnaden för att skapa ett flertal prototyper för att testa varje nytt material, eller ny typ och konfiguration av cellerna som utgör ett batteripaket. Simuleringar ger också värdefull insikt i hur befintliga material fungerar, gör det möjligt för forskare att identifiera de begränsande processerna och utveckla rationella strategier för att övervinna dem. Modeller för kontroll kommer att göra det möjligt att förbättra batterilivslängden och prestanda och minska kostnaderna för befintliga och framtida paket.

Att notera för potentiella ägare av elfordon, förbättrade datorsimuleringar av batteriprestanda kommer att öka hastigheten med vilka förbättringar, till exempel, till fordonskostnaden, laddningshastigheter eller intervall, tillverkas efter kommersiella modeller, accelerera hastigheten för massmarknadsantagande.

Använder Michael, forskare kommer rutinmässigt att kunna köra sina simuleringar över en natt, istället för att behöva vänta, i vissa fall, veckor eller till och med månader, innan man kan göra det. Som sådan, Michael kommer att påskynda forskningsprocessen och förkorta den tidsskalan över vilken framsteg kan göras. De första utmaningarna som teamet ska ta itu med inkluderar snabbladdning av batterier, lågtemperaturdrift och termisk hantering av celler i batteripaket.

Den nya superdatorn kommer exklusivt att vara tillägnad Faraday Institution-projekt. Cirka 85 % av den tillgängliga beräkningstiden har initialt allokerats till forskare i Multi-scale Modeling-projektet, vem kommer att få tillgång till anläggningen från UCL, Imperial College London, och fem andra universitet i Storbritannien.

Syftet med Faraday Institutions projekt för batterimodelleringssystem är att utveckla nuvarande datormodeller och utveckla designverktyg som exakt kan förutsäga prestandan och livslängden för befintliga och framtida batterier. Medan datormodeller redan existerar från atomskala upp till dimensionerna för ett batteripaket, bedöma processer som sker från nanosekunder till de år under vilka ett elfordon fungerar, dessa modeller är inte sammanlänkade och saknar ofta den noggrannhet som krävs för att förstå de unika fenomen som förekommer inom batterier.

Michael är inhyst tillsammans med EPSRC Hub for Materials and Molecular Modeling (känd som Thomas). Medan Faraday Institutions superdator kommer att finnas på en separat plattform, den kommer att dela samma arkitektur och mjukvarustack som Thomas, vilket gör det lättare för forskare att flytta över befintliga modeller och forskning till den nya plattformen.

"Ett av de viktigaste arven från Faraday Institution kommer att vara inom området kapacitetsutveckling, sa Neil Morris, VD för Faraday Institution. "Mycket av det här initiativet är fokuserat på att utveckla en pipeline av talang när vi höjer nästa generation av batteriforskare och ingenjörer. Men att ha rätt faciliteter och infrastruktur på plats för att möjliggöra och stärka forskare är också nyckeln. Båda initiativen kommer att vara avgörande för att leverera vårt mål att göra Storbritannien till den bästa platsen och världsledande inom batteriteknologiforskning för att säkerställa att landet är väl lämpat att dra nytta av de framtida ekonomiska möjligheterna från denna framväxande teknologi."