Tesla è alla base di questa nuova chimica per le batterie al litio che rimuove il cobalto

Tesla è una delle aziende più avanzate in termini di tecnologia delle batterie. Le celle installate nelle loro auto sono tra quelle che offrono le migliori prestazioni e durata tra tutte quelle presenti sul mercato. Il merito di molte di queste scoperte tecnologiche va a Jeff Dunn, che ha aperto la strada allo sviluppo delle batterie agli ioni di litio. Dahn ha iniziato a lavorare con loro alla fine degli anni ’70 e ora gestisce un laboratorio di ricerca sulle batterie presso la Dalhousie University di Halifax, in Canada.

Questo laboratorio è noto per i suoi legami con Tesla, con cui collabora da anni con l’obiettivo di realizzare una batteria in grado di durare un milione di miglia (1,6 milioni di chilometri) senza essere penalizzata dal degrado della sua composizione chimica. L’accordo è stato firmato tra le due parti nel 2015. Dal 2016, finanziato Tesla Diversi documenti di ricerca sulle batterie a Dalhousie. almeno sei di Domande di brevetto delle batterie agli ioni di litio di Tesla includono Dahn e membri del suo team, che sono elencati come co-inventori. Ora se ne può aggiungere uno nuovo se si riesce a convertire un file L’ultima ricerca su un prodotto commerciale.

Secondo un articolo pubblicato su Giornale della società elettrochimicaDahn e il suo team ci stanno lavorando Nuovo catodo monocristallino Non contiene cobalto. Nella cella ternaria NMC (nichel-manganese-cobalto), gli elettrodi a cristallo singolo contengono cicli di vita più lunghi di cristalli. Il motivo è che questi ultimi sviluppano microcricche, che riducono significativamente la vita della cellula. I materiali monocristallini mostrano una presenza minima di microcricche, anche dopo più di 1.000 cicli di carica-scarica.

Tuttavia, uno dei suoi svantaggi è quello È costosoAmmonta al 76% del costo totale della cella e al 55% del pacco batteria, il che è un impedimento alla sua implementazione su scala commerciale. Questo è il posto La ricerca di Dan entra in scena e il suo team, per rimuovere il costoso cobalto dalla chimica.

Il risultato è un materiale catodico costituito da Un ossido privo di cobalto monostrato, noto come NM64, perché la sua composizione contiene il 60% di nichel e il 40% di manganese. Ciò significa che rispetto alla chimica NMC 811, che Tesla sta attualmente utilizzando, il nichel viene ridotto dall’80% al 60%, mentre il manganese viene aumentato, il che porta anche a una maggiore riduzione dei costi.

Secondo i risultati ottenuti dall’indagine, la cella ha un’eccellente stabilità Ad alte tensioni fino a 4,4 V. Lo studio mostra anche che l’aggiunta di un rivestimento di tungsteno allo 0,3% al catodo migliora la stabilità ciclica.

È facile produrre nuovo materiale catodico e Impianti di produzione commerciale esistenti Possono adottare il processo con relativa facilità. Inoltre, il catodo monocristallino NM64 è costruito attraverso un processo di sintesi semplice e completamente a secco che non richiede acqua o intermedi chimici e produce pochissimi scarti. Una differenza fondamentale con le nuove celle 4680 e il processo di elettrodi a secco che Tesla ha sviluppato per loro, il che le rende molto complesse da produrre.

Questo risultato dovrebbe e ridurrà la complessità, il costo e il tempo necessari per la fabbricazione del catodo un’altra vita In vecchio Batterie agli ioni di litio con elettrolita liquido, che consentono lo sviluppo di elettroliti solidi.