lunedì, 28 Settembre, 2020

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Tesla: nuovo brevetto per batterie da oltre 1 milione di miglia

In un brevetto pubblicato il 23 Aprile 2020, Tesla mostra quello che appare essere il suo next step per produrre un veicolo da più di un milione di miglia di autonomia.

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electrek.co

Un nuovo metodo di sintesi

Il brevetto, dal nome “Method for Synthesizing Nickel-Cobalt-Aluminum Electrodes“, descrive un nuovo metodo per produrre l’elettrodo positivo, il catodo. Il processo descritto rappresenta un nuovo ed efficiente processo di riscaldamento per l’elettrodo Nichel-Cobalto-Alluminio (NCA).

I precedenti metodi di riscaldamento sono causa di formazione di un substrato di litio noto come L15AlO4 che rappresenta un’impurità. La formazione di questo substrato porta alla diminuzione di materiale attivo e ad una riduzione delle performance elettrochimiche.

Il brevetto descrive il processo di riscaldamento come segue: il primo processo di litiazione, un processo nel quale il litio e un altro componente metallico, presente in quantità maggiore rispetto al litio, vengono fatti sinterizzare. La temperatura di prima sinterizzazione è tra i 800 e 950°C mantenuta per un periodo di tempo tra 1 e 24 ore. Il secondo step di litiazione prevede che il materiale, risultato del primo processo di litiazione, sia fatto sinterizzare con un altro metallo a temperatura. La temperatura di seconda sinterizzazione è tra i 650 e 760°C, mantenuta per un periodo di tempo tra 1 e 24 ore.

Il riscaldamento ad elevata temperatura unito al giusto rapporto Li vs altri metalli permette la crescita di un singolo cristallo. Questo riduce la formazione di impurità. Le celle prodotte con questo metodo sono state in grado di sopportare 4000 cicli di ricarica.

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Patent n° WO/2020/082019 Tesla

Progetto Roadrunner

Questo risultato ottenuto sembra essere un milestone importante nella roadmap del progetto Roadrunner. L’obiettivo di Tesla è quello di divenire indipendente nella produzione di celle per batterie. Già da tempo Tesla collabora con Panasonic nel campo delle batterie. Ha inoltre acquisito Maxwell, un produttore di supercapacitori e Hibar Systems, produttore di sistemi di manifattura automatizzati.

Le batterie Tesla sono in continuo miglioramento e diventano più economiche e più dense energeticamente. L’obiettivo Tesla, sfruttando l’economia di scala delle proprie Gigafactory, è quello di ottenere batterie dal costo di 100$/kWh. Questo costo renderebbe l’investimento nell’acquisto di un veicolo elettrico equivalente a quello per l’acquisto di veicoli a combustione interna (a parità di segmento).

Batterie nodo cruciale

Elon Musk ha più volte affermato che corpo e unità motrice della Tesla Model 3 hanno una durabilità stimata di oltre 1 milione di miglia mentre il pacco batteria ha durata molto inferiore. La riduzione di capacità energetica è infatti del 10% dopo 260000 km circa.

I risultati ottenuti e pubblicato in questo nuovo brevetto fanno ben sperare per l’ottenimento del veicolo, a marchio Tesla, da oltre 1 milione di miglia di autonomia.

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Rosario Tolomeohttps://energycue.it
Laureato in Ingegneria Chimica. Ingegnere di processo e consulente prima, PhD Student in Industrial Engineering su veicoli elettrici e batterie ora. Autore su #EnergyCuE da Maggio 2019. Appassionato di tecnologia, scienza, Giappone, energia e sostenibilità a tutto tondo.