Tesla 연구원, 100년 4만 마일 배터리 시연

EV에 대한 가장 큰 우려 중 하나는 배터리가 몇 년 후에 막대한 비용을 들여 교체해야 한다는 것입니다. 결국 스마트폰 배터리는 빠르면 XNUMX년 안에 더 좋아질 것입니다. 그러나 Tesla 연구원은 잠재적으로 대부분의 인간보다 오래 지속될 수 있는 배터리를 시연한 후 이 아이디어를 단번에 만질 준비를 하고 있습니다.

Tesla 애호가들은 이미 Jeff Dahn에 대해 들어봤을 것입니다. 그는 Dalhousie University의 교수이며 2016년부터 Tesla의 연구 파트너였습니다. 그의 초점은 리튬 이온 배터리의 에너지 밀도와 수명을 늘리고 비용을 줄이는 것이었습니다. Dahn은 그의 연구팀의 동료들과 함께 고된 업무를 수행한 것으로 보입니다. ~ 안에 Journal of the Electrochemical Society에 게재된 논문, 그룹은 적절한 조건에서 100년 동안 지속될 수 있는 배터리 디자인을 만들었다고 주장합니다.

Dahn의 논문은 Li[Ni0.5Mn0.3Co0.2]O2 화학("NMC 532")에 기반한 세포를 LiFePO4와 대조합니다. 후자는 Tesla가 현재 유럽으로 수입되는 중국산 표준 모델 3 자동차에 사용하고 있는 "리튬 철 인산염"(일명 LFP) 화학 물질입니다. LFP 화학은 더 널리 퍼진 리튬 이온 대안보다 에너지 밀도가 낮지만 더 저렴하고 내구성이 있으며 더 안전합니다. LFP는 최대 12,000회 충전-방전 사이클을 지속할 수 있으므로 이와 관련하여 LFP를 능가하는 것은 결코 쉬운 일이 아닙니다. Dahn의 NMC 532 셀은 거의 2,000 사이클 후에도 용량 손실이 없었습니다. 이 논문은 이것을 100년의 수명을 암시하는 것으로 추정합니다(분명히 배터리를 그렇게 오래 테스트하지 않았습니다).

Dahn은 또한 XNUMX월에 플로리다주 올랜도에서 열린 국제 배터리 세미나에서 기조연설을 했습니다. "4만 마일 배터리"에 대해 이야기했습니다.. 여기에는 이번 달에 발표되기 전에 논문에서 발견한 일부 내용이 포함되어 있습니다. 단은 앞서 약속한 'XNUMX만 마일 배터리', 그리고 2017년 4.5월부터 그의 조정된 화학을 기반으로 셀을 테스트해 왔습니다. 분명히 그들은 강해지고 있으며 실온에서 5년 동안 연속 사이클링한 후에는 4%만 저하되었습니다. 이는 교체가 필요하기 전에 XNUMX백만 마일 동안 EV에 전력을 공급할 수 있음을 의미합니다.

수명이 긴 이유 중 하나는 다결정 음극에서 단결정 음극으로 전환했기 때문에 충전-방전 주기 동안 그렇게 빨리 분해되지 않습니다. NMC 532 케미스트리 Dahn은 현재 LG Chem에서 사용하는 NMC 811 케미스트리와 대비를 사용하고 있습니다. 이 케미컬은 망간과 코발트의 각 부분에 대해 음극에 811개의 니켈을 포함하고 있습니다. 작년에 Tesla Model Y는 NMC 811에서 LG 화학의 NCMA 화학 셀인 "하이 니켈"로 전환했습니다. 이들은 LFP 또는 NMC 89에 비해 비싸지만 가장 긴 범위에 대해 가장 높은 밀도를 제공합니다. NCMA 화학은 음극에 니켈, 코발트, 망간 및 알루미늄을 사용하지만 대부분은 니켈(XNUMX%)입니다.

NMC 532 화학 Dahn은 배터리 기술의 또 다른 도약을 약속하는 테스트를 해왔습니다. 그러나 자동차는 100년을 버틸 필요도 없고 4만 마일을 갈 필요도 없습니다. 고려해 보면 미국의 평균 차량 연령은 12년입니다. 14,000년에 168,000마일을 주행한다면 미국 자동차로 평생 운전하는 평균 거리는 4마일이고 유럽에서는 훨씬 적습니다. 따라서 실제로 XNUMX만 마일의 내구성을 가진 배터리는 충전-방전 주기를 증가시키는 차량 대 그리드와 같은 애플리케이션을 가능하게 할 것입니다. 그러나 그들은 주택의 정적 에너지 저장과 간헐적인 재생 가능 공급으로 인한 그리드 버퍼링 용량에 가장 유용할 가능성이 높습니다.

수소 애호가들은 종종 배터리가 연료 전지 전기 자동차와 수소 저장 시스템이 주류를 이루기 전까지는 임시방편일 뿐이라고 주장합니다. 그러나 배터리 기술의 모든 개발이 진행되고 있는 상황에서 수소는 운송용으로 대량으로 도착했을 때 너무 적거나 너무 늦을 가능성이 높습니다. Dahn이 함께 작업하고 있는 기술과 같은 기술 Theion과 같은 리튬 황 개발 와 StoreDot의 초고속 충전 기술, 불과 몇 년 만에 배터리가 모든 문제를 해결했음을 의미합니다.