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엘리 버튼 저
Elon Musk에 따르면 Tesla의 대망의 "Battery Day"는 9월 15일 회사 주주 총회와 결합될 예정입니다. 중요한 날 전에 배터리에 대해 자세히 알아보기 위해 최근에 Ravindra Kempaiah와 Tesla에 대한 그의 생각과 잠재적인 배터리 개선에 대해 이야기했습니다. 가능성 곧 공개됩니다.
배터리에 대해 자세히 알아보려면 Ravindra Kempaiah와의 인터뷰를 확인하세요.
Ravindra Kempaiah는 재료 과학자이자 University of Illinois–Chicago의 박사 후보로 그의 논문을 위한 전극 재료를 연구하고 있습니다. 연구 외에도 그는 전기 자동차 애호가이자 전기 자전거 분야의 기업가입니다.
그 전에 Ravindra는 2011년 캐나다 워털루 대학교에서 그래핀에 관한 연구로 화학 및 나노기술 석사 학위를 취득했으며, 메릴랜드 대학교-칼리지 파크에서 나노 복합재 및 액정에 대한 연구를 하면서 화학 석사 학위를 받았습니다.
이제 University of Illinois–Chicago에서 Ravindra의 작업은 전이 금속 산화물 음극에서 리튬 역학에 대한 컴퓨터 연구를 포함합니다. 그는 올해 말 졸업 후 배터리 연구를 계속하기 위해 캐나다 핼리팩스로 이사할 예정입니다.
다음은 EV 매니아가 전기 자동차의 미래에 대한 핵심인 배터리 기술에 대한 이해를 높이는 데 도움이 될 수 있는 대화 중 몇 가지 핵심 내용입니다.
테슬라가 최근 인수한 회사인 맥스웰은 독성 용매를 사용하지 않고 음극을 만드는 기술을 보유하고 있다. 결과적으로 음극과 양극 사이의 리튬 이온 흐름을 방해하는 화학 물질이 적어 더 빨리 앞뒤로 이동할 수 있습니다. 이를 통해 더 높은 가속 속도와 더 빠른 잠재적 충전 속도가 가능합니다.
리튬은 양극과 음극을 오가며 30~40주기가 지나면 외층이 붕괴되기 시작합니다. 음극 물질은 이온이 저장 채널로 들어오고 나갈 때 니켈이 산화 상태 사이를 순환하고 부서지기 시작하기 때문에 구조적 무결성을 잃기 시작합니다. 시간이 지남에 따라 리튬은 특정 공간 사이를 이동할 수 있는 능력을 잃어 영구적인 범위 손실을 초래합니다.
배터리의 장기적 상태에는 많은 요인이 영향을 미칩니다. 온도가 가장 큰 역할을 하며 매우 높은 온도는 배터리에 특히 손상을 줍니다. 매우 높은 온도로 인해 "벌집"이 더 빨리 분해됩니다. 반면에 매우 추운 기후는 벌통의 장기 구조를 보존하는 데 도움이 되지만 충전에는 좋지 않습니다. 심각한 손상을 방지하려면 충전하기 전에 매우 차가운 배터리를 워밍업해야 합니다. 이를 고려하여 미네소타의 겨울에 Tesla를 3주 동안 외부에 방치(사용하지 않은) 상태로 두고 갑자기 과충전하려고 하면 셀 내에서 "나쁜" 반응이 발생할 수 있습니다. 결과적으로 배터리가 손상될 수 있습니다.
배터리에는 두 가지 유형의 잠재적 손실이 있습니다. 전압 페이드 및 전원 페이드. 리튬 이온은 원하지 않는 반응에 갇혀 양극이나 음극 표면에 달라붙어 영구적으로 사용할 수 없게 됩니다. 벌집이 무너져 스토리지를 잃게 되는 경우 업계 관찰자들은 이를 "용량 감소"로 간주합니다. 반면에 리튬이 앞뒤로 많이 이동하지 않으면 "파워 페이드"가 발생하여 셀에서 에너지를 빼내기가 어렵습니다.
리튬 이온과 양극 및 음극의 관계에 대해 생각하는 가장 좋은 방법은 벌집에 있는 꿀벌의 관계입니다.
백만 마일 배터리🔋
오래 지속되는 리튬 이온 배터리가 벌통과 같고 리튬 이온이 꿀벌인 이유에 대한 @ravikempaiah의 훌륭한 비유 🐝 https://t.co/e4s3TyzCF4
꼭 봐야지👇🏼 🔋 ⚡️ 🔋 👇🏼 pic.twitter.com/meBrA6YmXJ
— TeslaGeeksShow(@TeslaGeeksShow) 2020년 6월 23일
Ravindra에 따르면 전고체 배터리는 환상적인 개념이지만 상용화까지는 아직 5~6년이 걸립니다. 이론적으로 고체 배터리는 (현재 사용되는) 액체 전해질을 제거하고 고체 전해질을 넣어 구멍을 뚫지 않습니다 하기 때문에 매우 안전합니다. 화재 위험. 문제? 리튬 이온은 액체 전해질에 비해 고체 전해질을 통해 이동하는 데 어려움이 있습니다. 다른 문제는 비용입니다. 란탄, 지르코늄, 은(경우에 따라)을 포함한 매우 희귀한 재료는 효과적인 고체 배터리를 만드는 데 필요할 수 있습니다. 현재 상업적 규모에서 실용적으로 사용할 수 있는 이러한 재료가 충분하지 않습니다. Toyota는 2010년부터 이 작업을 수행해 왔지만 아직 경제적으로 실행 가능한 셀이 없습니다.
Tesla의 업계 리더십은 수직적 통합의 결과로 얻은 누적된 노력(아래에서 자세히 설명)으로 귀결됩니다. Tesla는 어떤 종류의 광물을 얻을 수 있는지 제어하고 그 광물로 세포, 모듈 및 팩을 만드는 방법을 알고 있습니다. 결과적으로 Tesla는 체인의 모든 단계를 최적화할 수 있습니다. 대조적으로, GM(및 기타 레거시 자동차 제조업체)은 이러한 수준의 제어가 없습니다. 그 대신 LG화학, CATL, SK이노베이션 등에서 팩을 사서 간단하게 묶는 경향이 있다.
Tesla는 특히 Tesla 차량의 성능과 수명을 최적화하기 위해 배터리를 혁신하고 엔지니어링할 기회가 있습니다. 그리고 여기서 멈추지 않습니다. Tesla는 또한 자체 양극, 음극, 전해질 및 전지 팩 기술을 연구하고 있습니다. 또한 Tesla는 보다 효율적인 제조를 위해 Maxwell과 Hibar를 보유하고 있습니다. 이는 Tesla를 EV 영역에 진입하는 다른 업체와 차별화하는 포괄적인 누적 노력입니다.
동영상:Tesla Geeks Show; 게스트 기고자:Eli Burton은 Real Life Starman과 친구가 된 것을 자랑스럽게 생각하며 최근 SpaceX 출시에 참석했습니다. 그는 또한 My Tesla Adventure Tesla Owner Club의 회장이자 창립자입니다. Eli는 Tesla Geeks Show 팟캐스트의 공동 진행자이자 Adventures of Starman 만화책 시리즈의 제작자이기도 합니다.
CleanTechnica의 주요 이미지 제공. 구매 가이드, 배터리
