미 육군, 갑자기 새로운 에너지 저장 시스템에 집착하다

May 03, 2023

미 육군은 현장의 압력을 견디는 고출력, 불연성 에너지 저장 시스템을 위한 새로운 액화 가스 전해질에 큰 관심을 갖고 있습니다.

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21세기의 준비된 미 육군 군인은 일반적인 임무를 수행할 때 약 25파운드의 배터리를 포장하므로 육군이 지속적으로 에너지 저장 자원 개선에 집착하는 것은 놀라운 일이 아닙니다. 최근에는 육군이 리튬 이온 배터리에 또 다른 기회를 주고 있는데 이번에는 새로운 액화 가스 전해질을 사용하고 있습니다.

기존 리튬 이온 배터리는 리튬염이 용매에 용해되는 액체 전해질을 사용합니다. 일반적으로 용매가 존재하더라도 걱정할 필요가 없는 환경입니다. 그러나 결함이 있거나 구멍이 난 배터리는 화재 위험이 있을 수 있습니다.

리튬 이온 배터리는 현대 생활 전반에 걸쳐 널리 사용되며 대부분의 상황에서 펑크에 관한 문제는 대부분의 사람들에게 문제가 되지 않습니다. 그러나 이는 현장 임무 중에 발생할 수 있는 압착 및 기타 잠재적 충격과 함께 군인과 장비에 특히 위험합니다. 이는 육군이 더 우수하고 안전한 차세대 리튬 이온 배터리를 식별하는 데 열중하는 이유를 설명합니다.

미국 국방부는 몇 년 전 일리노이주의 스타트업 NanoGraf가 무게를 줄이고 성능을 향상시키는 것을 목표로 하는 새로운 실리콘 양극 공식을 개발할 수 있도록 지원하면서 리튬 이온 에너지 저장의 미래로 큰 발걸음을 내디뎠습니다. 리튬 이온 배터리의.

그런 다음 NanoGraf가 시카고에 실리콘 제조 공장을 설립하는 데 도움을 주기 위해 육군으로부터 1,000만 달러의 상금을 받았습니다. 이제 육군은 NanoGraf의 3.8 Ah 18650 실리콘 양극 배터리 셀을 캘리포니아 회사인 South 8 Technologies가 개발한 액화 가스 전해질과 연결하기 위해 추가로 550,000달러의 자금을 지원하고 있습니다.

6개월 동안 진행되는 프로젝트에서는 일련의 온도 및 못 관통 테스트를 통해 새 배터리를 테스트하게 됩니다.

"테스트가 성공적으로 완료되면 셀의 극저온 성능을 검증하고 기존 용량과 사이클 수명을 유지하여 셀이 -60도에서 최대 +60섭씨까지 작동하고 안전 테스트를 통과할 수 있게 됩니다."라고 NanoGraf는 설명합니다. .

육군 에너지 저장 프로젝트는 전기 자동차의 배터리 성능 한계를 뛰어넘기 위한 광범위한 프로그램의 일환으로 에너지부의 최첨단 자금 지원 부서인 ARPA-E로부터 South 8에 315만 2천 달러를 지원한 데 이어 이루어졌습니다. "LiGas 전해질은 적당한 압력에서 액화되고 표준 원통형 전지 캔에 담을 수 있는 무독성, 비부식성 가스를 사용합니다."라고 ARPA-E는 설명합니다.

ARPE-E는 "이 기술은 기존 흑연/리튬-니켈-망간-코발트-산화물 전지에서 탁월한 성능을 입증했으며 비용 절감을 위한 많은 기회를 제공합니다"라고 덧붙였습니다.

ARPA-E는 1월에 상을 받았고 South 8은 향후 3년 동안 최상위 EV 이해관계자와 협력하여 액화 가스 에너지를 주류로 끌어올릴 계획입니다.

분명히 군대는 풀이 자랄 때까지 기다리지 않는 것 같습니다. 그럴 만한 이유가 있습니다. 모든 것이 계획대로 진행된다면 NanoGraf – South 8 매시업은 임무 수행 시 성능과 군인 안전을 크게 향상시킬 것입니다.

South 8은 "액화 가스 전해질은 안전성을 향상시키고 에너지 밀도를 높이며 전천후 성능을 달성하고 고속 충전 기능을 구현하며 비용을 절감하는 동시에 기존 리튬 이온 전지 생산 또는 기가팩토리 제조 공정 및 공급망과도 호환됩니다"라고 열광했습니다. "LiGas®는 무해한 액화 가스를 안전하게 배출할 수 있기 때문에 열 폭주 위험을 제거하여 리튬 이온 배터리를 더욱 안전하게 만듭니다."

액화 가스 전해질은 CleanTechnica 레이더의 새로운 기능이므로 따라잡아야 할 부분이 있습니다.

이 분야의 핵심 개발 중 하나는 2017년 캘리포니아 대학교 샌디에고 제이콥스 공과대학의 Shirley Meng 연구실에서 나타났습니다. South 8의 공식 고문이기도 한 Meng은 2017년 6월 15일 사이언스 저널에 "전기화학적 에너지 저장 장치용 액화 가스 전해질"이라는 제목으로 게재된 액화 가스 전해질 연구의 수석 저자로 선정되었습니다. "