지금까지 들어본 적 없는 획기적인 전기차 배터리 기술

이러한 개발 덕분에 EV 배터리의 수명 연장, 주행 거리 확장, 안전성 향상이 눈앞에 다가왔습니다.

배터리 기술은 다양한 셀 화학과 충전 기술로 빠르게 발전하고 있으며 잠재적으로 몇 년 내에 전기 자동차(EV)에 혁명을 일으킬 수 있습니다.

다음은 새로운 배터리 소재부터 보다 안전하고 빠른 배터리 분해를 위한 AI 로봇 공학에 이르기까지 획기적인 기술 중 일부를 요약한 것입니다.

2023년 대부분의 최신 EV 배터리는 다양한 셀 디자인과 금속 혼합과 함께 리튬 이온 셀 화학을 사용합니다. 하지만 거의 대부분이 흑연 양극을 사용하는데, 이는 시간과 충전 주기에 따라 리튬이온 배터리 성능이 저하되는 요인 중 하나입니다.

이제 실리콘 양극은 배터리 수명과 성능을 실제로 향상시킬 수 있는 큰 기술 발전 중 하나로 꼽히고 있습니다. 실리콘 배터리 양극은 1970년대부터 실험되어 왔습니다. 그러나 리튬-실리콘 배터리는 배터리 충전 속도, 성능 수명 및 셀 에너지 밀도를 향상시키는 것이 더욱 중요해지면서 지난 몇 년 동안 큰 도약을 이루었습니다.

리튬-실리콘 배터리(알려지고 있음)는 리튬 이온의 하위 브랜드이므로 여전히 코발트 및 니켈과 같이 조달하기 어려운 금속에 의존한다는 점을 분명히 할 가치가 있지만 실리콘 양극 재료는 배터리 충전 속도와 수명.

StoreDot은 이스라엘에 본사를 두고 있으며 Daimler 및 Volvo와의 실질적인 협력을 통해 10년 이상 실리콘 양극 개발의 정점에 있었습니다. 최근 '100 in 5' 리튬-실리콘 배터리로 획기적인 발전을 이루었습니다. 이 배터리는 충전 시간 5분당 100마일(또는 75kWh 배터리의 경우 약 10분 안에 10~80%)을 충전할 수 있지만 입증된 성능도 있습니다. 뛰어난 수명을 가지게 됩니다.

테스트 결과, StoreDot의 배터리는 350kW 충전기에서 10~80%까지 초고속 충전이 가능하고, 이후 1시간 동안 급속 방전된 후 또 다른 초고속 충전이 가능하며, 배터리 성능이 저하되기 전까지 1,000회 충전이 가능한 것으로 입증되었습니다. 새 제품의 80%로 성능이 저하되어 극한의 충전 조건에서 기존 흑연 양극보다 훨씬 더 긴 수명을 보여줍니다.

StoreDot의 CEO인 Doron Myersdorf는 "100-in-5 배터리 샘플을 파트너에게 배송하게 되어 매우 기뻤습니다."라고 말했습니다. "이 [100-in-5 배터리]는 이전에는 불가능하다고 여겨졌던 것입니다.

"수년 전에 우리를 방문한 모든 전문가들은 저항과 열 등으로 인해 이 극한 급속 충전 배터리를 사용할 수 없다고 말했습니다. 그러나 우리는 저항이 훨씬 적고 매우 안전하고 반복적으로 충전할 수 있는 배터리를 만들 수 있었습니다. 5분 이내에 100마일을 주행할 수 있습니다."

다른 기술과 마찬가지로 실리콘에도 단점이 있는데, 충전 중에 가열되면 부피가 크게 팽창하기 쉽습니다. Myersdorf는 100-in-5 배터리가 "채널에 실리콘이 내장되어 있는 스폰지와 거의 같은 탄소, 3D 구조를 사용하는 방법을 설명했습니다. 충전 중에 이온이 해당 채널에 들어가면 나노 크기의 실리콘 입자가 팽창하지만 3차원 구조 밖으로 부풀어 오르지 않습니다. 이것이 팽창에 대한 패널티를 지불하지 않고 실리콘을 안전하게 활용하는 방법입니다."

향후 몇 년 내에 프리미엄 EV 시장에서 이 새로운 실리콘 배터리 기술을 볼 수 있을 것으로 예상됩니다.

코발트 프리 배터리가 상용차 분야에서 이미 수년 동안 사용되고 있다는 사실을 아는 사람은 거의 없습니다. 이제 코발트가 없는 LFP(리튬철인산염) 배터리의 발전으로 이 배터리는 승용차용 전기 자동차의 환영받는 기능이 될 것이며 이미 Tesla, MG 및 BYD에서 널리 사용되고 있습니다.

LFP 기술은 수년 동안 사용되어 왔지만 리튬 이온 배터리만큼 많은 에너지를 보유할 수 없다는 사실은 대부분의 제조업체가 이에 초점을 맞추고 표준이 되었음을 의미합니다.

그러나 중국에서는 지난 수십 년 동안 LFP 배터리 개발이 계속되어 현재 중국에서 판매되는 EV의 거의 절반에 LFP 배터리가 사용되고 있습니다. 중국 제조업체 BYD 및 SAIC(MG 브랜드 소유)와 Tesla의 Standard Range Model 3는 모두 리튬 이온 배터리와 유사한 범위 잠재력을 지닌 LFP 배터리를 제공하므로 앞으로 훨씬 더 많은 LFP 배터리가 나올 것으로 예상됩니다.