전기 자동차(EV) 배터리 단 15분 만에 0%에서 80%까지...... 기술의 혁신으로 더 많은 소비자가 EV를 더 쉽게 선택할 수 있게 될 것입니다.
전기 자동차(EV) 배터리 단 15분 만에 0%에서 80%까지...... 기술의 혁신으로 더 많은 소비자가 EV를 더 쉽게 선택할 수 있게 될 것입니다.
워털루 대학의 연구원들이 리튬 이온 배터리 설계에서 획기적인 발전을 이뤄내 매우 빠른 충전이 가능해지면서 전기 자동차는 배터리 전력이 전혀 없는 상태에서 80%까지 충전할 수 있게 되었습니다. 15분이라는 시간은 고속 충전소에서도 현재 업계 표준인 약 1시간보다 훨씬 빠릅니다.
이 새로운 디자인을 사용하여 만든 배터리는 최대 800회의 충전 사이클을 견딜 수 있는데, 이는 현재 EV 배터리에서는 불가능한 성과입니다.
화학공학과 교수인 이베릭 랑콤은 "우리는 부유층만을 위한 것이 아니라 EV를 더 저렴하고 접근하기 쉽게 만들어야 합니다."라고 말했습니다. "배터리를 더 작게 만들고, 더 빨리 충전하고, 더 오래 사용할 수 있다면, 차량의 전체 비용을 줄일 수 있습니다. 그러면 EV는 집에 충전소가 없거나 아파트에 사는 사람들을 포함하여 더 많은 사람들에게 실행 가능한 옵션이 됩니다. 또한 중고 EV의 가치를 높여 전기 운송 수단이 더 접근하기 쉬워질 것입니다."
이 새로운 디자인은 운전자가 충전소에 접근할 수 없는 장거리 주행에 대한 걱정인 "주행 거리 불안"을 피하는 데 도움이 될 것입니다. 또한 시장의 또 다른 주요 장벽인 중고 EV의 신뢰성을 해결할 것입니다. 이 기술은 모든 배터리의 최대 800회 충전을 견딜 수 있는 능력을 엄청나게 증가시킴으로써 중고 구매자의 배터리 건강 상태에 대한 미스터리를 해결할 것입니다.
자동화된 배터리 조립 장비
모든 배터리에는 양극과 음극이 있습니다. 이 획기적인 발전은 전통적으로 흑연에 의존하던 양극 설계를 변경하여 이루어졌습니다. 연구팀은 흑연 입자를 융합하여 전기 전도도를 개선하는 방법을 설계했습니다. 배터리 구조의 변경으로 인해 빠른 충전과 관련된 배터리 저하나 안전 위험 없이 리튬 이온의 빠른 이동이 용이해졌습니다.
리튬 이온 배터리에 사용되는 기존 소재를 그대로 사용하면서도 애노드 구조에 집중함으로써 이 기술을 기존 배터리 제조 공정에 더 쉽게 통합할 수 있습니다.
"우리는 리튬 이온 배터리의 재료 측면에서 바퀴를 새로 발명하는 것이 아닙니다. 우리는 입자를 배열하고 이를 결합하는 바인더에 최첨단 전자, 이온 및 열전달 특성과 같은 새로운 기능을 제공하는 더 나은 방법을 찾고 있을 뿐입니다." UWaterloo의 Ontario Battery and Electrochemistry -Research Centre 의 공동 책임자인 Michael Pope 교수가 말했습니다. "이 접근 방식은 현재 생산 라인을 사용하여 기술을 확장하고 구현할 수 있도록 보장하여 배터리 제조업체에 저렴한 설루션을 제공합니다."
연구팀의 다음 단계는 제조 공정을 최적화하고 이 기술이 광범위한 산업 채택에 준비되도록 하는 것입니다. 이 팀은 산업 이해 관계자의 관심을 측정하기 위해 프로토타입의 성능을 평가하고 있습니다.
배터리 인력 챌린지 의 수석 연구원인 랑콤은 "우리는 이 설루션이 효과적일 뿐만 아니라 확장 가능한지 확인하는 데 집중하고 있습니다."라고 말했습니다. "배터리 생산과 충전소를 위한 기존 인프라 내에서 구현할 수 있어야 합니다."
해당 연구는 Advanced Science 저널에 게재되었습니다.
Yverick Pascal Rangom
Yverick Rangom
University of Waterloo - Cited by 1,176 - Fast charging graphite anodes - Li-ion Batteries - Graphite Anode - Alkali-ion batteries
scholar.google.ca
Michael Pope
Welcome to the 2D Materials and Electrochemical Devices Lab | 2D Materials and Electrochemical Devices Lab | University of Water
Research overview Our group is developing new materials and bottom-up processing strategies to fabricate improved, typically nanocomposite, device components in order to advance technologies in areas such as electrochemical energy storage, energy generatio
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