テスラの研究者が400万人を発表

Sep 20, 2023

テスラは現在、カナダのダルハウジー大学のジェフ・ダーン博士と電池研究提携を結んでいる。 Jeff Dahn はリチウムイオン電池分野のトップ研究者の 1 人であり、彼の研究室はすでにリチウムイオン電池パックの寿命を 100 万マイル以上に延長するなど、電池技術の顕著な改善を達成しています。

テスラは当初、2016年にジェフ・ダーン氏と彼の研究室と5年間のパートナーシップを締結し、2021年にEVメーカーはそのパートナーシップをさらに5年間延長した。 この新たな契約により、テスラはダーン氏の研究室から生まれる画期的な成果に対する独占的権利を2026年まで獲得した。

ダーン氏に加えて、テスラは2021年にチョンイン・ヤン博士とマイケル・メッツガー博士をそれぞれテスラ・カナダ研究委員長とハーツバーグ・ダーン委員長に加えた。 ヤン博士は、10 年以上にわたってエネルギー変換と貯蔵のための材料とデバイスの研究に取り組んできました。

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メッツガー博士の研究グループは、テスラと協力して、先進的なリチウムイオン電池、リチウム金属電池、および脱塩電池の性能と寿命を研究するための新しい方法の開発に焦点を当てています。 目標は、定置式および電気自動車のバッテリー用の新しい電極材料と電解質の開発に役立つ基本的な理解を生み出すことです。

そして契約延長から1年後の2022年3月、テスラはダーン氏の研究室との新たな提携の成果を享受し始め、100年持続可能な新しい電池化学を発表した。 「長寿命低電圧リチウムイオン電池のための LiFePO4 の優れた代替品としての Li[Ni0.5Mn0.3Co0.2]O2」というタイトルの論文で、メッツガー博士とダーン博士は、優れた寿命を備えた新しいニッケルベース電池について詳しく説明しています。サイクル。

昨年の新聞にはこう書かれていました…

「3.80 V (4.2 V 以上ではなく) まで動作するのに十分なグラファイトのみを含む単結晶 Li[Ni0.5Mn0.3Co0.2]O2//グラファイト (NMC532) パウチ セルを、3.65 V または 3.80 V まで充電しながらサイクルして、同様の最大充電電位および同様の負極利用を理由に、LiFePO4//グラファイト (LFP) パウチセルとの比較が容易になります。 NMC532 セルは、3.80 V に充電するのに十分なグラファイトのみで構成されている場合、LFP セルのエネルギー密度を超えるエネルギー密度と、40 °C、55 °C、そして70℃。」

言い換えれば、新しいニッケルベースの電池は、ニッケルベースの電池の優れたエネルギー密度を維持しながら、同時に、寿命が長いもののエネルギー密度が劣ることで知られるリン酸鉄リチウム電池よりも大幅に長く寿命を延ばすことができます。

これは、新しいセルが、ニッケルベースの化学のより高いエネルギー密度を維持しながら、長いライフサイクルを備えた両方の長所を備えていることを意味します。

テスラの研究者のメモの続き…

「NMC セル、特にバランスが取れて 3.8 V に充電されたセルは、LFP セルと比較してクーロン効率が優れ、容量の低下が少なく、エネルギー密度が高く、25 °C で 1 世紀に近い寿命が得られると予測されています。」

100 年の容量を持つバッテリー パックは、車両が劣化した後も長期間機能し続けます。 この画期的な進歩はまだ始まったばかりであり、動作電圧と温度に制限がありますが、長期的にはバッテリーパックを基本的に寿命まで持続させることができます。

興味深いことではありますが、これは昨年のことであり、上記の論文を発表してから数か月間、ジェフ・ダーンの研究室の研究者たちはあらゆる面でバッテリーを根本的に改善しようと懸命に取り組んできました。

今年、ダーン研究グループはすでにバッテリーセルを根本的に改善する2つの大きな進歩を遂げています。 これらの改善の最初の段階で、研究グループは、バッテリーがアイドル状態にあるときに自然に放電する理由として、バッテリーのコンポーネントを固定するために使用されている不活性テープを特定しました。

第二に、ダーン・グループの研究者らは、ナトリウムイオン電池にカルシウムを添加すると、通常の工場環境で生産できるほど安定し、莫大なコストがかかる乾燥室の必要性がなくなることも発見した。