元々はEVAnnexで公開されました。
EliBurton著
イーロンマスクによると、テスラの待望の「バッテリーデー」は、9月15日の同社の株主総会と組み合わされます。大切な日の前に電池について詳しく知るために、私は最近、テスラに関する彼の考えと、電池の改善の可能性についてRavindraKempaiahと話をしました。 すぐに明らかになります。
電池の詳細については、Ravindra Kempaiahのインタビューをご覧ください：
Ravindra Kempaiahは、イリノイ大学シカゴ校の材料科学者および博士課程の候補者であり、彼の論文の電極材料に取り組んでいます。彼の研究とは別に、彼は電気自動車の愛好家であり、電動自転車の分野の起業家です。
それ以前は、ラビンドラは2011年にカナダのウォータールー大学で化学とナノテクノロジーの修士号を取得し、メリーランド大学カレッジパーク校でグラフェンと化学の修士号を取得し、ナノコンポジットと液晶に取り組んでいました。
現在、イリノイ大学-シカゴ校でのRavindraの研究には、遷移金属酸化物カソードのリチウム動力学の計算研究が含まれています。彼は今年後半に卒業後、バッテリーの研究を続けるためにカナダのハリファックスに引っ越します。
ここでは、EV愛好家が電気自動車の未来への鍵であるバッテリー技術についての理解を深めるのに役立つ、会話からの重要なポイントをいくつか紹介します。
テスラが最近買収したマクスウェルは、有毒な溶媒を使用せずにカソードを作成する技術を持っています。その結果、カソードとアノードの間のリチウムイオンの流れを妨げる化学物質が少なくなり、それらがより速く前後に移動できるようになります。これにより、より高い加速率とより速い潜在的な充電率が可能になります。
リチウムはアノードとカソードの間を行き来し、30〜40サイクル後、外層が崩壊し始めます。イオンが貯蔵チャネルに出入りするにつれて、ニッケルは酸化状態の間を循環し、崩壊し始めるため、陰極材料はその構造的完全性を失い始めます。時間の経過とともに、リチウムは特定のスペース間を移動する能力を失い、永続的な範囲の損失をもたらします。
多くの要因がバッテリーの長期的な健康状態に影響します。温度が最大の役割を果たします。非常に高い温度は、バッテリーに非常に大きなダメージを与えます。非常に高温になると、「ハイブ」の劣化が早くなります。一方、非常に寒い気候は、ハイブの長期的な構造を維持するのに役立ちますが、充電には適していません。非常に寒いバッテリーは、重大な損傷を避けるために、充電する前にウォームアップする必要があります。これを概観すると、ミネソタの冬にテスラを3週間屋外に置いたままにして（未使用）、突然過給しようとすると、セル内で「悪い」反応が発生する可能性があります。次に、これによりバッテリーが損傷する可能性があります。
バッテリーの潜在的な損失には、電圧フェードと電力フェードの2種類があります。リチウムイオンは、望ましくない反応に閉じ込められ、アノードまたはカソードの表面に付着して、永久に使用できなくなる可能性があります。ハイブが崩れ、ストレージが失われた場合、業界のオブザーバーはそれを「容量の低下」と見なします。一方、リチウムが行き来しない場合は「パワーフェード」が発生し、セルからエネルギーを引き出すのが困難になります。
リチウムイオンとアノードおよびカソードの関係を考える最良の方法は、ハチの巣の中のミツバチのそれです。
ミリオンマイルバッテリー🔋
@ravikempaiahによる、長持ちするリチウムイオン電池が行動のようであり、リチウムイオンが蜂である理由の素晴らしい例え🐝https：//t.co/e4s3TyzCF4
必見👇🏼🔋⚡️🔋👇🏼pic.twitter.com/ meBrA6YmXJ
— TeslaGeeksShow（@TeslaGeeksShow）2020年6月23日
Ravindraによると、全固体電池は素晴らしいコンセプトですが、それでも商業規模から5〜6年は離れています。理論的には、（現在使用されている）液体電解質を取り除き、固体電解質を入れてパンクしないようにするため、全固体電池は非常に安全です。 火災の危険があります。問題？リチウムイオンは、液体電解質と比較して固体電解質を通過するのに苦労します。もう1つの課題はコストです。効果的な全固体電池を作るには、ランタン、ジルコニウム、銀（場合によっては）などの非常にまれな材料が必要になることがあります。現在、商業規模で実用化するには、これらの資料が十分にありません。トヨタは2010年からこれに取り組んでいますが、経済的に実行可能なセルはまだありません。
テスラの業界でのリーダーシップは、何年にもわたって、垂直統合の結果として得られた累積的な努力に帰着します（これについては以下で詳しく説明します）。テスラは、取得するミネラルの種類を制御し、それらからセル、モジュール、およびパックを構築する方法を知っています。その結果、Teslaはチェーンのすべてのステップを最適化できます。対照的に、GM（および他のレガシー自動車メーカー）はこのレベルの制御を持っていません。次に、LG Chem、CATL、SK Innovationなどからパックを購入し、単純にまとめる傾向があります。
テスラには、テスラの車の性能と寿命を特に最適化するために、バッテリーを革新および設計する機会があります。そしてそれだけではありません。テスラは、独自のアノード、カソード、電解質、およびセルツーパック技術にも取り組んでいます。さらに、テスラには、より効率的な製造を行うためのマクスウェルとハイバーがあります。これは、テスラをEVスペースに参入する他の企業と差別化する包括的な累積的な取り組みです。
ビデオ：Tesla Geeks Show;ゲストコントリビューター：Eli Burtonは、Real Life Starmanと友達になり、最近のSpaceXの打ち上げに参加したことを誇りに思っています。彼はまた、マイテスラアドベンチャーテスラオーナークラブの社長兼創設者でもあります。 Eliは、Tesla Geeks Showポッドキャストの共同ホストであり、The Adventures ofStarmanコミックシリーズの作成者でもあります。
注目の画像はCleanTechnicaの厚意により提供されています。購入ガイド、電池