게다가, 테슬라도 새로운 움직임이 있다. 로이터 통신에 따르면 테슬라는 현재 캐나다 광업회사인 Giga 금속회사 (Giga) 와 함께? Metals) 는 어떻게 큰 광산을 개발하고 대량의 저탄소 니켈 금속을 구매하려고 하는지를 논의한다. 자료에 따르면 이 광산은 니켈 매장량이 236 만 톤, 코발트 매장량은 65,438+04.10,000 톤으로 측정되어 드러났다. Giga 는 20 년 안에 매년 4 만 톤의 니켈과 2000 톤의 코발트를 생산할 계획이다.
그럼, 테슬라는 계란을 다른 바구니에 분산시키려는 건가요? 수명이 길고 비용이 많이 드는 배터리도 잡아야 하고 코발트가 없는 배터리도 잡아야 한다. 배터리의 날이 아직 얼마 남지 않았지만, 이전 매체가 폭로한 관련 소식에 따르면 이번 발표회의 내용도 엿볼 수 있다.
건식 전극 기술+음극 예비 리튬 화
20 19 년 테슬라는 맥스웰과 히바를 인수했다. 맥스웰의 주요 업무 분야는 수퍼 콘덴서와 건전극 기술을 다루고 있으며, 시바는 배터리 제조 전문가이다.
맥스웰은 건전극 기술이 앞으로 배터리의 에너지 밀도를 500Wh/kg 로 높일 것으로 예상된다고 주장했다. 이것은 무슨 개념입니까? 현재 테슬라 차종? 3 NCA8 1 1 삼원 리튬 배터리의 에너지 밀도는 340Wh/kg 로 인산철 리튬 배터리의 2 배입니다 (CTP 모듈을 사용한 후 전체 배터리 패키지에 관계없이 단량체 배터리 각도에서만 사용). 기술적 관점에서 볼 때, 음의 전극의 사전 리튬화를 통해 에너지 밀도가 높아질 가능성이 높다.
건전극 기술이란 무엇입니까?
전통적인 리튬 이온 양극제조에서는 접착제 용제 (예: 60% 폴리에틸렌이나 NMP 용제) 와 전도제를 혼합하여 풀을 만든 다음 동박이나 알루미늄 호일에 풀을 바르고 건조를 통해 용제를 증발시킵니다. 건전극은 분말을 직접 혼합해 집유체에 눌렀다.
예석화란 무엇입니까?
간단히 말해 배터리에 리튬을 미리 준비해 배터리 반응 중 손실되는 불필요한 리튬을 보충하는 것이다.
배터리가 처음 충전될 때 유기 전해질은 배터리 음극에서 산화 복원 반응을 일으켜 SEI 막을 형성한다. 리튬 이온 소비는 되돌릴 수 없다. 이미 SEI 막을 형성한 리튬 이온은 SEI 막으로만 배터리에 존재할 수 있으며 리튬 이온으로 전환하여 배터리 용량에 기여할 수 없다. 예비 리튬화는 배터리 용량과 순환 수명을 효과적으로 증가시킬 수 있다.
그러나 모든 배터리의 예비 리튬화는 배터리의 에너지 밀도를 효과적으로 높일 수 있습니까? 완전히 그렇지는 않습니다.
예리튬화는 실리콘이나 실리콘 기반 소재를 음극으로 하는 배터리에 뚜렷한 개선 작용을 한다. 현재 널리 사용되는 흑연 음극의 비가역 리튬 손실은 5% ~ 10% 에 불과하며 여전히 비교적 허용 가능한 범위 내에 있습니다. 그러나 더 큰 용량의 음극재료를 사용하면 리튬 손실의 비율이 크게 증가하고 순수 실리콘 음극의 첫 번째 순환 효율은 50% 에 불과합니다. 테슬라가 이전에 발표한 실리콘 나노선 기술과 결합해 예리튬은 필수적이다.
맥스웰의 예비 리튬화 기술은 리튬 금속 분말과 양극 활성 물질을 혼합하여 전극으로 누르는 것이다. 용제 대신 접착제와 전도제를 사용하여 음극 재료를 리튬 분말과 혼합하고 집전제품과 직접 결합한다. Maxwell 의 건전극 기술과 결합하면 그야말로 최고의 파트너이다.
테슬라가 현재 음극재료에 10% 의 실리콘을 섞은 것이 아니냐는 질문을 받을 수도 있다. 테슬라는 현재 사전 리튬화 기술을 채택하고 있는가?
아직 없습니다.
하나는 테슬라가 현재 사용하고 있는 얕은 충전 전략이 배터리에 큰 영향을 미치지 않기 때문입니다. 모델? 3 또한 배터리 용량을 늘려 차량의 항속 마일리지를 높인다. 또한 현재의 마이너스 리튬 보충 기술은 운영이 복잡하고 환경에 대한 요구가 높으며 비용이 많이 들기 때문에 사전 리튬 기술이 산업화되지 못하고 있습니다.
맥스웰이 개발하고 있는 슈퍼커패시턴스를 쉽게 언급할 수 있어 순수 전차의 운동 에너지 회수 역할을 할 수 있다. 수퍼 콘덴서는 배터리를 배터리로 회수하는 것보다 적은 에너지를 소비하는 비상 저장 장치로 볼 수 있습니다. 고속 가속 과정에서 수퍼 콘덴서는 고전력 방전을 가능하게 하며, 전력 배터리가 직접 고전력 방전으로 인해 리튬 가지가 생기지 않도록 하여 배터리 구조에 돌이킬 수 없는 손상을 방지합니다.
실리콘 나노와이어?
며칠 전 테슬라가 배터리 데이 포스터를 발표했을 때 포스터 배경에서 숨겨진 실리콘 나노선을 본 사람이 있었다. 실리콘 음극 재료의 이론은 용량보다 4200mAh/g 에 달하지만, 실제 응용에는 치명적인 단점이 있다. 이온이 박리될 때 실리콘은 심각한 볼륨 변화를 일으켜 음극 구조의 파괴와 배터리 순환 용량의 악화를 초래한다. 하지만 리튬 이온 배터리의 충전 방전 과정에는 리튬 이온의 탈면이 필요하다.
실리콘 나노선은 폭이 약10nm 이고 세로 길이가 무제한인 실리콘 소재입니다. 이 구조의 선형 재질은 가로 팽창을 통해 볼륨 변형으로 인한 압력을 방출할 수 있으며, 실리콘 나노선 사이의 틈새는 볼륨 팽창을 수용할 수 있으며, 재질이 서로 압착되어 부러지는 것을 방지하여 배터리의 정상적인 작동에 영향을 줄 수 있습니다.
테슬라는 Amprius 와 협력하여 실리콘 나노선 제조 공정을 개발했습니다. 즉, 실리콘 나노 코팅으로 코팅 된 템플릿을 사용하여 CVD 공정을 통해 기본 재료에서 실리콘 나노선을 직접 성장시킵니다. 이 방법은 실리콘 나노선에 다른 재료를 합성하거나 섞어서 전도성과 강도를 높이는 데도 적용된다.
테슬라는 실리콘 나노선을 포스터에 직접 올려놓았는데, 이는 실리콘 나노선이 이번 배터리 데이 대회에서 어느 정도 의미가 있음을 알 수 있다. 테슬라가 이전에 예측한 백만 마일 배터리는 이 기술을 적용할 가능성이 높거나 테슬라 배터리의 미래 발전과 관련이 있을 가능성이 높다.
코발트 없음/고 니켈 배터리?
테슬라가 당대 암페어 테크놀로지 유한공사 (Contemporary Amperex Technology, Limited) 와 협력했다는 소식은 널리 알려져 있으며, 이는 현대 암페어 테크놀로지 유한공사가 인산 철리튬 배터리에 대한 성과가 테슬라에 사용될 수 있다는 사실을 더욱 입증했다. 인산 철 리튬 배터리는 코발트가 없는 배터리의 또 다른 말이 아닙니까? 하지만 여기서 우리는 책상을 눌러서는 안 된다. 결국 테슬라 당국은 코발트가 없는 것이 반드시 인산 철 리튬일 필요는 없다고 말했다.
머스크 (WHO) 는 코발트가 없는 배터리의 확고한 지지자였다. 20 18 그는 앞으로 테슬라의 전원 배터리 코발트 함량이 0 으로 낮아져 진정한 코발트 없는 상태를 실현할 것이라고 말했다. 코발트는 희소금속으로 생산량이 적고 분포가 고르지 않아 배터리 비용을 증가시킬 수 있다. 코발트가 없는 배터리의 출현은 오늘날의 배터리 체계와 새로운 에너지 산업에 큰 변화를 가져올 것이다.
코발트를 제거하는 것이 얼마나 어렵습니까?
현재 널리 사용되고 있는 NCM 배터리를 예로 들자면 리튬 이온은 음극 재료 탈착 과정에서 양극 구조의 안정성에 영향을 미치기 쉬우며 코발트의 첨가는 음극 재료의 층층 구조를 안정시켜 재료의 순환과 배율 성능을 높인다는 점도 코발트를 제거하는 데 어려운 점 중 하나다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), Northern Exposure
테슬라의 파트너인 제프 다인 (Jeff Dagen) 팀은 주로 단결정재, 전해질 첨가제, 니켈 함량 증가의 돌파구를 통해 코발트를 낮추는 데 주력했다. 이는 앞서 언급한 테슬라의 광산 개발 계획과 일치한다. 그 결과 니켈 함량이 높은 NCA 배터리 시스템 (테슬라 모델) 에서? (3) 사용 된 배터리의 유형, 코발트의 역할은 대체 할 수없는 것이 아닙니다. 알루미늄, 망간, 마그네슘 등의 금속을 넣어도 어느 정도 이런 역할을 할 수 있다. 따라서 테슬라의 큰 확률은 새로운 니켈 정극 소재를 사용하여 머스크 코발트가 없는 꿈을 실현한다.
백만 마일의 전기?
리튬화, 건전극, 나노선 등의 전문 용어는 우리에게서 너무 멀리 떨어져 있습니다. 백만 마일 배터리의 출시가 하이라이트입니다.
테슬라가 백만 마일의 배터리 소식을 발표한 이후 많은 관심을 받았다. 주요 언론들은 최근 몇 년간 테슬라와 그의 파트너의 모든 특허를 뒤져냈고, 이 기술들은 계속해서 대중의 시야에 들어갔다. 단결정 니켈 코발트 알루미늄 배터리 기술 외에도 새 배터리에 설치될 가능성이 높으며, 다른 기술의 실제 설치 여부는 배터리 날까지 기다려야 알 수 있습니다.
하지만 소비자들에게 설치되지 않은 모든 기술은 모두 눈속임이다. 백만 마일 배터리가 실제로 이전에 예상했던 성능을 달성할 수 있다면, 총 항속 마일리지는 654.38+0 만 마일, 약 654.38+0.6 만 킬로미터를 넘을 것으로 예상된다. 4000 회의 충전방전 주기를 거친 후에도 새 배터리의 용량은 여전히 90% 로 넓은 온도 범위 내에서 충전방전 주기 수를 6000 회 이상으로 늘릴 수 있다. 많은 소비자들이 이렇게 할 것으로 예상된다.
위에서 언급한 기술들은 모두 테슬라 배터리의 성능을 크게 향상시킬 것이다. 그렇다면 테슬라는 어떤 기술을 채택할까? 9 월 22 일, 지켜봅시다!
이 글은 자동차 작가 자동차의 집에서 온 것으로, 자동차의 집 입장을 대표하지 않는다.