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Jul 23, 2023

더 나은 EV 배터리를 향한 길은 공장 현장에서 시작됩니다

EV 배터리를 제조하는 새로운 방법은 비용을 절감하고, 성능을 향상시키며, 독성 슬러리를 제거할 수 있습니다. By Published 이제 전기 자동차 전환이 본격화되고 있습니다.

EV 배터리를 제조하는 새로운 방법은 비용을 절감하고, 성능을 향상시키며, 독성 슬러리를 제거할 수 있습니다.

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이제 전기 자동차 전환이 본격적으로 진행되고 있으므로 자동차 제조업체는 수요를 충족시키기에 충분한 EV 배터리를 확보하기 위해 안간힘을 쓰고 있습니다. 이는 리튬, 리튬, 그리고 더 많은 리튬을 의미합니다. 새로운 공급 라인을 여는 것이 핵심 전략 중 하나이지만, 부드러운 은백색 금속에서 배출 제로 가치를 마지막까지 모두 짜내는 차세대 제조 기술에도 관심이 집중되고 있습니다.

EV 배터리 기술의 최신 개발은 미국 에너지 저장 회사 Navitas Systems와 공공-민간 파트너십을 통해 미국 에너지부 산하 연구 시설 네트워크의 일부인 ORNL(Oak Ridge National Laboratory)에서 나왔습니다.

연구팀은 전기차 배터리 전극에 리튬을 적용하는 기존의 슬러리 기반 방식을 목표로 삼았다. 슬러리 방식은 효과적이지만 슬러리 자체는 건강과 환경에 위험을 초래할 수 있는 독성 용매의 찌꺼기입니다. 슬러리 방법에는 건조 및 공정 재순환을 포함한 추가 비용도 포함됩니다.

ORNL 연구팀은 리튬 슬러리에서 독성 용매를 줄이려는 대신 새로운 건식 가공 방법을 선호하여 이를 완전히 버렸습니다.

새로운 방법에는 소형 분말 기반 재료를 만드는 것이 포함됩니다. 말처럼 간단하지는 않지만, EV 배터리의 수명을 연장하고 성능을 향상시키는 측면에서 그 효과는 엄청날 수 있습니다.

Oak Ridge는 이번 주 초에 "이것은 내구성이 있고 비활성 요소로 인해 무게가 덜 나가며 사용 후 높은 에너지 저장 용량을 유지할 수 있는 배터리 제공 가능성을 보여주면서 용제를 제거합니다."라고 Oak Ridge가 보고했습니다(여기에서 Oak Ridge 보도에 대한 자세한 내용 참조). .

"이러한 개선은 더 폭넓은 EV 채택을 촉진하여 탄소 배출을 줄이고 미국 기후 목표를 달성하는 데 도움이 될 수 있습니다."라고 연구소는 덧붙였습니다.

미래의 새로운 무슬러리 무독성 리튬이온 EV 배터리에 대해 숨을 멈추지 마십시오. ORNL 팀은 아직 R&D 프로세스의 초기 단계에 있습니다. 그러나 건식가공 방식은 공간, 시간, 에너지를 절약하는 제조방법으로 이미 알려져 있다. 연구실에서는 또한 초기 비용 절감과 폐기물 처리 효율성 향상을 이점으로 꼽았습니다.

Navitas 측 수석 연구원인 Bryan Steinhoff는 제조업체가 건식 가공 방식으로 전환하면 부피가 큰 코팅 및 용제 장비를 버릴 수 있다고 설명합니다. "대신 건식 공정을 사용할 수 있다면 설치 공간을 최대 40~50%까지 줄여 수억 달러를 절약할 수 있습니다."라고 Steinhoff는 새로운 기가 규모 EV 배터리 공장의 비용을 언급하면서 말합니다.

ORNL은 또한 건식 가공이 다른 전극 제조 장비와 호환된다는 점을 지적합니다.

하지만 무엇이 효과가 있는지 아는 것은 그것이 왜 효과가 있는지 아는 것과는 다릅니다. 대중 시장용 EV 배터리에 건식 가공을 적용하기 전 다음 단계가 왜 그런지 이해하는 것이 중요합니다.

현재 연구 단계에서 ORNL 팀은 Navitas가 제조한 건식 가공 전극을 분석하고 그 결과를 Chemical Engineering Journal에 보고했습니다.

'건식 가공을 통한 높은 처리량 및 고성능 리튬 이온 배터리'라는 제목으로 그들의 작업을 확인하세요. 이동 중인 분들을 위해 간단히 대답하자면 건식 가공을 통해 제조업체는 더 많은 활성 물질을 전극에 넣을 수 있다는 것입니다.

더 두꺼운 전극은 상대적으로 제조가 쉽고 로딩 성능이 향상될 수 있지만 대답이 길어집니다. 전극의 두께는 전력 측면에서 제한 요소가 될 수 있습니다. 연구의 다음 단계에서 관심의 초점 중 하나는 리튬 분말용 폴리테트라플루오로에틸렌 바인더가 될 것입니다.

Runming 팀의 공동 리더인 Oak Ridge Jianlin Li는 “이 프로젝트의 주요 목표는 현재 바인더가 양극 환경에 그다지 안정적이지 않기 때문에 건식 공정에 더 나은 바인더를 개발하거나 식별하는 것입니다.”라고 설명했습니다. ORNL의 타오.