Les chercheurs de Tesla annoncent 4 millions

Sep 20, 2023

Tesla a actuellement un partenariat de recherche sur les batteries avec le Dr Jeff Dahn de l'Université Dalhousie au Canada. Jeff Dahn est l'un des meilleurs chercheurs dans le domaine des batteries lithium-ion et son laboratoire a déjà réalisé des améliorations notables dans la technologie des batteries, telles que l'extension de la durée de vie d'une batterie lithium-ion à plus d'un million de kilomètres.

Tesla a initialement signé un partenariat de 5 ans avec Jeff Dahn et son laboratoire en 2016 et en 2021, le fabricant de véhicules électriques a prolongé le partenariat de 5 ans supplémentaires. Grâce à ce nouvel accord, Tesla a obtenu les droits exclusifs sur les avancées issues du laboratoire de Dahn jusqu'en 2026.

En plus de Dahn, en 2021, Tesla a également ajouté le Dr Chongyin Yang et le Dr Michael Metzger respectivement aux postes de chaire de recherche Tesla Canada et de chaire Herzberg-Dahn. Le Dr Yang travaille sur les matériaux et les dispositifs de conversion et de stockage d'énergie depuis plus d'une décennie.

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En collaboration avec Tesla, le groupe de recherche du Dr Metzger se concentre sur le développement de nouvelles méthodes pour étudier les performances et la durée de vie des batteries lithium-ion avancées, des batteries lithium-métal et des batteries de dessalement. L’objectif est de créer une compréhension fondamentale qui aidera à développer de nouveaux matériaux d’électrode et électrolytes pour les batteries de véhicules stationnaires et électriques.

Et un an après avoir prolongé l'accord, en mars 2022, Tesla a commencé à récolter les fruits du nouveau partenariat avec le laboratoire de Dahn annonçant une nouvelle chimie de batterie pouvant durer 100 ans. Dans un article intitulé « Li[Ni0.5Mn0.3Co0.2]O2 comme alternative supérieure au LiFePO4 pour les cellules Li-Ion basse tension à longue durée de vie », les Dr Metzger et Dahn détaillent une nouvelle batterie à base de nickel avec une durée de vie supérieure. faire du vélo.

Le journal de l’année dernière écrivait…

« Les cellules en poche monocristallines Li[Ni0,5Mn0,3Co0,2]O2//graphite (NMC532) avec seulement suffisamment de graphite pour fonctionner à 3,80 V (plutôt que ≥4,2 V) ont été cyclées avec une charge à 3,65 V ou 3,80 V pour faciliter la comparaison avec les cellules en poche LiFePO4//graphite (LFP) en raison d'un potentiel de charge maximal similaire et d'une utilisation similaire des électrodes négatives. Les cellules NMC532, lorsqu'elles sont construites avec seulement suffisamment de graphite pour être chargées à 3,80 V, ont une densité d'énergie qui dépasse celle des cellules LFP et une durée de vie qui dépasse largement celle des cellules LFP à 40 °C, 55 °C. et 70 °C.

En d’autres termes, la nouvelle cellule à base de nickel maintient la densité énergétique supérieure des batteries à base de nickel, mais peut en même temps durer beaucoup plus longtemps que les batteries au lithium fer phosphate, qui sont connues pour leur long cycle de vie mais leur densité énergétique inférieure.

Cela signifie que la nouvelle cellule offre le meilleur des deux mondes avec un long cycle de vie tout en conservant la densité énergétique plus élevée de la chimie à base de nickel.

Poursuite de la note des chercheurs de Tesla…

« Les cellules NMC, en particulier celles équilibrées et chargées à 3,8 V, présentent une meilleure efficacité coulombienne, moins de perte de capacité et une densité énergétique plus élevée par rapport aux cellules LFP et devraient offrir une durée de vie proche d'un siècle à 25 °C. »

Avec une capacité de 100 ans, une batterie fonctionnera longtemps après la dégradation du véhicule. Cette avancée, bien qu'elle en soit à ses balbutiements et avec des limitations en termes de tension et de température de fonctionnement, peut cependant, à long terme, permettre aux batteries de durer toute une vie.

Bien que passionnant, c'était l'année dernière, et dans les mois qui ont suivi la publication de l'article ci-dessus, les chercheurs du laboratoire de Jeff Dahn ont travaillé dur pour essayer d'améliorer fondamentalement les batteries sous tous leurs aspects.

Cette année, le groupe de recherche Dahn a déjà réalisé deux avancées majeures qui ont fondamentalement amélioré les cellules de batterie. Dans la première de ces améliorations, le groupe de recherche a identifié une bande inactive utilisée pour maintenir ensemble les composants d’une batterie comme raison pour laquelle les batteries se déchargent d’elles-mêmes lorsqu’elles restent inutilisées.

Deuxièmement, les chercheurs du groupe Dahn ont également découvert que l'ajout de calcium aux batteries sodium-ion les rend suffisamment stables pour être produites dans un environnement d'usine ordinaire, éliminant ainsi le besoin de pièces sèches, ce qui augmente considérablement les coûts.