Tesla 연구원, 400만 달러 발표

Sep 20, 2023

Tesla는 현재 캐나다 Dalhousie University의 Jeff Dahn 박사와 배터리 연구 파트너십을 맺고 있습니다. Jeff Dahn은 리튬 이온 배터리 분야의 최고 연구원 중 한 명이며 그의 연구실은 이미 리튬 이온 배터리 팩의 수명을 백만 마일 이상으로 연장하는 등 배터리 기술에 대한 주목할만한 개선을 달성했습니다.

Tesla는 처음에 2016년에 Jeff Dahn 및 그의 연구실과 5년 파트너십을 체결했으며 2021년에 EV 제조업체는 파트너십을 5년 더 연장했습니다. 새로운 계약으로 Tesla는 2026년까지 Dahn의 연구실에서 나오는 획기적인 기술에 대한 독점권을 얻었습니다.

Dahn 외에도 Tesla는 2021년에 Dr. Chongyin Yang과 Dr. Michael Metzger를 각각 Tesla Canada Research 의장과 Herzberg-Dahn 의장으로 추가했습니다. 양 박사는 10년 넘게 에너지 변환 및 저장을 위한 재료와 장치를 연구해 왔습니다.

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Metzger 박사의 연구 그룹은 Tesla와 협력하여 고급 리튬 이온 배터리, 리튬 금속 배터리 및 담수화 배터리의 성능과 수명을 연구하는 새로운 방법을 개발하는 데 중점을 두고 있습니다. 목표는 고정식 및 전기 자동차 배터리용 새로운 전극 재료와 전해질을 개발하는 데 도움이 되는 근본적인 이해를 구축하는 것입니다.

그리고 계약 연장 1년 후인 2022년 3월, Tesla는 100년 동안 지속될 수 있는 새로운 배터리 화학을 발표하는 Dahn 연구실과의 새로운 파트너십의 결실을 거두기 시작했습니다. "장기 수명의 저전압 리튬 이온 전지를 위한 LiFePO4의 우수한 대안으로서의 Li[Ni0.5Mn0.3Co0.2]O2"라는 제목의 논문에서 Metzger 박사와 Dahn 박사는 뛰어난 수명을 가진 새로운 니켈 기반 배터리에 대해 자세히 설명합니다. 주기.

작년에 쓴 논문은…

"3.80V(4.2V 이상)까지 작동하기에 충분한 흑연만을 포함하는 단결정 Li[Ni0.5Mn0.3Co0.2]O2//흑연(NMC532) 파우치 셀은 3.65V 또는 3.80V로 충전하면서 순환되었습니다. 유사한 최대 충전 전위와 유사한 음극 활용을 바탕으로 LiFePO4//흑연(LFP) 파우치 셀과의 비교를 용이하게 합니다. NMC532 셀은 3.80V로 충전하기에 충분한 흑연만으로 구성될 때 LFP 셀의 에너지 밀도를 초과하는 에너지 밀도와 40°C, 55°C에서 LFP 셀의 수명을 크게 초과하는 수명을 갖습니다. 그리고 70°C.”

즉, 새로운 니켈 기반 셀은 니켈 기반 배터리의 우수한 에너지 밀도를 유지하면서도 동시에 수명이 길지만 에너지 밀도가 낮은 것으로 알려진 인산철리튬 배터리보다 훨씬 오래 지속될 수 있습니다.

이는 새로운 셀이 니켈 기반 화학의 더 높은 에너지 밀도를 유지하는 동시에 긴 수명 주기를 갖춘 두 분야 모두에서 최고임을 의미합니다.

계속되는 Tesla 연구원의 노트…

"NMC 셀, 특히 3.8V로 균형을 이루고 충전된 셀은 LFP 셀에 비해 더 나은 쿨롱 효율, 더 적은 용량 저하, 더 높은 에너지 밀도를 나타내며 25°C에서 100년에 가까운 수명을 제공할 것으로 예상됩니다."

배터리 팩은 100년 용량으로 차량 성능이 저하된 후에도 오랫동안 작동합니다. 비록 초기 단계이고 작동 전압 및 온도에 제한이 있기는 하지만 이러한 혁신은 장기적으로 배터리 팩을 기본적으로 평생 사용할 수 있게 해줍니다.

비록 흥미로웠지만 이는 작년의 일이며 위의 논문을 발표한 이후 몇 달 동안 Jeff Dahn 연구실의 연구원들은 모든 측면에서 배터리를 근본적으로 개선하기 위해 열심히 노력했습니다.

올해 단 연구 그룹은 이미 배터리 셀을 근본적으로 개선하는 두 가지 주요 혁신을 이루었습니다. 이러한 개선 사항 중 첫 번째로, 연구 그룹은 유휴 상태에서 배터리가 스스로 방전되는 이유로 배터리 구성 요소를 함께 고정하는 데 사용되는 비활성 테이프를 확인했습니다.

둘째, Dahn 그룹의 연구자들은 나트륨 이온 배터리에 칼슘을 추가하면 일반 공장 환경에서 생산할 수 있을 만큼 안정적이며 막대한 비용을 추가하는 건조실이 필요하지 않다는 사실도 발견했습니다.