Pesquisadores da Tesla anunciam 4 milhões

Sep 20, 2023

A Tesla atualmente tem uma parceria de pesquisa de baterias com o Dr. Jeff Dahn, da Dalhousie University, no Canadá. Jeff Dahn é um dos principais pesquisadores na área de baterias de íons de lítio e seu laboratório já alcançou melhorias notáveis ​​na tecnologia de baterias, como estender a vida útil de uma bateria de íons de lítio para mais de um milhão de milhas.

A Tesla assinou inicialmente uma parceria de 5 anos com Jeff Dahn e seu laboratório em 2016 e em 2021 o fabricante de EV estendeu a parceria por mais 5 anos. Com o novo acordo, a Tesla recebeu direitos exclusivos sobre as inovações provenientes do laboratório de Dahn até 2026.

Além de Dahn, em 2021 Tesla também adicionou o Dr. Chongyin Yang e o Dr. Michael Metzger como presidente de pesquisa da Tesla Canadá e presidente Herzberg-Dahn, respectivamente. Dr. Yang trabalha com materiais e dispositivos para conversão e armazenamento de energia há mais de uma década.

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Trabalhando com Tesla, o grupo de pesquisa do Dr. Metzger se concentra no desenvolvimento de novos métodos para estudar o desempenho e a vida útil de baterias avançadas de íon-lítio, baterias de metal-lítio e baterias de dessalinização. O objetivo é criar um entendimento fundamental que ajudará a desenvolver novos materiais de eletrodos e eletrólitos para baterias estacionárias e de veículos elétricos.

E um ano depois de estender o acordo, em março de 2022, a Tesla começou a colher os frutos da nova parceria com o laboratório de Dahn, anunciando uma nova química de bateria que pode durar 100 anos. Em um artigo intitulado “Li[Ni0.5Mn0.3Co0.2]O2 como uma alternativa superior ao LiFePO4 para células de íons de lítio de baixa tensão e longa duração”, o Dr. Metzger e o Dr. Dahn detalham uma nova bateria à base de níquel com vida útil superior ciclo.

O artigo do ano passado escreveu…

“Células de bolsa de cristal único Li [Ni0,5Mn0,3Co0,2] O2 // grafite (NMC532) com apenas grafite suficiente para operação em 3,80 V (em vez de ≥ 4,2 V) foram cicladas com carregamento para 3,65 V ou 3,80 V para facilitar a comparação com células de bolsa LiFePO4 // grafite (LFP) com base no potencial de carga máximo semelhante e utilização de eletrodo negativo semelhante. As células NMC532, quando construídas apenas com grafite suficiente para serem carregadas a 3,80 V, têm uma densidade de energia que excede a das células LFP e um ciclo de vida que excede em muito o das células LFP a 40 °C, 55 °C, e 70°C.”

Em outras palavras, a nova célula à base de níquel mantém a densidade de energia superior das baterias à base de níquel, mas ao mesmo tempo pode durar significativamente mais do que as baterias de fosfato de ferro-lítio, que são conhecidas por seu longo ciclo de vida, mas com densidade de energia inferior.

Isto significa que a nova célula é o melhor dos dois mundos, com um longo ciclo de vida e, ao mesmo tempo, mantém a maior densidade de energia da química à base de níquel.

Continuando a nota dos pesquisadores de Tesla…

“As células NMC, particularmente aquelas balanceadas e carregadas com 3,8 V, apresentam melhor eficiência coulombiana, menor desvanecimento da capacidade e maior densidade de energia em comparação com as células LFP e são projetadas para produzir vidas úteis próximas de um século a 25 °C”

Com capacidade de 100 anos, uma bateria funcionará muito depois de o veículo estar degradado. Este avanço, embora ainda incipiente e com limitações na tensão e temperatura de operação, pode, no entanto, a longo prazo, fazer com que as baterias durem basicamente por toda a vida.

Embora emocionante, isso foi no ano passado, e nos meses desde a publicação do artigo acima, os pesquisadores do laboratório de Jeff Dahn têm trabalhado arduamente na tentativa de melhorar fundamentalmente as baterias em todos os aspectos.

Este ano, o grupo de pesquisa Dahn já fez dois grandes avanços que melhoraram fundamentalmente as células da bateria. Na primeira dessas melhorias, o grupo de pesquisa identificou uma fita inativa usada para unir os componentes de uma bateria como a razão pela qual as baterias descarregam sozinhas enquanto ficam ociosas.

Em segundo lugar, os investigadores do grupo Dahn também descobriram que a adição de cálcio às baterias de iões de sódio torna-as suficientemente estáveis ​​para serem produzidas num ambiente de fábrica normal, eliminando a necessidade de salas secas, o que acrescenta custos enormes.