گروه تحقیقات باتری شرکت تسلا که توسط آقای جف دان هدایت میشود، نوعی باتری جدید را اختراع کرده که سرعت شارژ و دشارژ سریعتر، طول عمر بهتر و قیمت کمتری دارد.
آقای جف دان (Jeff Dahn) به عنوان شخصی پیشرو در عرصه باتری‌های لیتیم-یون شناخته میشود که از زمان اختراع این باتریها فعالیتهای زیادی را انجام داده است. عمده فعالیتهای وی در حوزه افزایش طول عمر سلهای لیتیم-یون معطوف بوده که روند تجاری‌سازی آنها را تسریع بخشیده است. در حال حاضر نیز اغلب فعالیتهای وی مربوط به افزایش دانسیته انرژی و پایداری سلها میشود.
در سال 2016 گروه تحقیقاتی آقای دان پس از 20 سال همکاری با شرکت 3M به شرکت تسلا منتقل گردید و مرکز تحقیقات صنعتی NSERC راهاندازی شد. البته در سالهای اخیر اخبار زیادی درباره آقای دان منتشر نشده است ولی اخیراً خبرهایی در مورد فعالیتهای این گروه در زمینه افزودنیهای الکترولیت با هدف افزایش بازده باتری‌های لیتیم-یون منتشر شده است. فناوری جدیدی که توسط این گروه بکار گرفته شده، باتری جدیدی است که بر پایه الکترولیت همراه با دو افزودنی فعالیت میکند.
در مطالبی که در خصوص این فناوری جدید مطرح شده مخلوطی از دو ماده افزودنی در حلال الکترولیت با ترکیب کاتد NMC (لیتیم نیکل کبالت منگنز اکسید) قابل استفاده است. این نوع ترکیب شیمیایی معمولاً در باتری‌های خودروهای الکتریکی بکار میرود ولی در تولیدات شرکت تسلا کاربردی ندارد. زیرا این شرکت از باتری‌های حاوی کاتد NMC در ایستگاههای ذخیره انرژی خود استفاده کرده و از باتری‌های حاوی کاتد NCA نیز در خودروهای الکتریکی خود بهره میبرد.
منتها مطالبی که در خصوص این اختراع به ثبت رسیده، نشان میدهد که این فناوری برای هر دو نوع خودروهای الکتریکی و ایستگاههای دخیره انرژی مفید خواهد بود که در اینجا مطالب مختصری درباره این اختراع به اطلاع میرسد:
محلول الکترولیت متشکل از اجزای زیر است: 1) وینیلن کربنات (VC) ترکیبشده با اتیلن سولفات (DTD) یا ترکیبی دیگر که حاوی گروههای گوگردی باشد، 2) فلوئورو اتیلن کربنات (FEC) ترکیبشده با DTD یا افزودنی دیگری حاوی گروه گوگردی و 3) پروپ-1-اِن-1و3-سولتون (PES) ترکیبشده با DTD یا افزودنی دیگری حاوی گوگرد. زمانیکه این مواد برای تهیه یک باتری کامل استفاده میشوند، ویژگیهای مطلوبی را برای ذخیره انرژی در خودروهای الکتریکی و سایر مصارف فراهم میکنند.
کاتد NMC، آند گرافیت، یک نمک لیتیمی محلول در حلال آلی و دو ماده افزودنی برای الکترولیت جهت تهیه یک نوع باتری با ویژگیهای مطلوب کافی هستند. حلال الکترولیت ممکن است یکی از حلالهای زیر یا ترکیبی از اینها باشد: اتیلن کربنات (EC)، اتیل متیل کربنات (EMC)، متیل استات، پروپیلن کربنات، دی متیل کربنات، دی اتیل کربنات یا سایر حلالهای غیر آبی. حلالهای بکاررفته باید غلظتی بیشتر از مواد افزودنی داشته باشند که معمولاً 6 درصد وزنی بیشتر هستند. هر کدام از این حلالها ممکن است با یک جفت از مواد افزودنی مخلوط شوند (نظیر VC با DTD، FEC با DTD، مخلوطی از VC و FEC با DTD و ...). کاتد مورد نظر نیز می‌تواند با مادهای مثل آلومینیوم اکسید (Al2O3) یا تیتانیوم اکسید (TiO2) پوششدهی شود. همچنین به منظور صرفه اقتصادی بیشتر در آند باتری از گرافیت طبیعی بهره برده میشود که البته بستگی به بودجه و هدف پروژه دارد؛ زیرا در برخی موارد، گرافیت مصنوعی قیمت کمتری از گرافیت طبیعی خواهد داشت.
