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特斯拉无阳极电池技术新专利,将升迁能量密度 降矮成本

2020-08-27 02:53:00 章丘自捧集团有限公司 已读

将含二氟(草酸)硼酸锂和四氟硼酸锂盐的电解质用于锂金属和无阳极电池

撰文 / 朱 琳

桃园推挺房地产中介代理有限公司

编辑 / 张 南

设计 / 杜 凯

来源 / electrek,作者:Fred Lambert

特斯拉已经为一项新技术申请了专利,该技术将为一栽新金属锂电池或无阳极电池挑供电解质解决方案。

以前的一年中,特斯拉的电池钻研友人杰夫·达恩(Jeff Dahn)和他在达尔豪斯大学(Dalhousie University)的团队,不息在为特斯拉做事,以挑高能源密度和电池寿命,同时降矮成本。

往年,他们公布了一栽新式电池的测试效果,测试的新电池是一栽锂离子电池,具有下一代“单晶”NMC(镍钴锰)阴极和一栽新的先辈电解质。达恩的团队对这些电池进走了普及的测试,按照测试效果,他们认为这栽电池能够驱动一辆电动汽车走驶100万英里(160万公里)以上,并在电网储能中起码操纵20年,比特斯拉现有电池续航时间长两到三倍。

他们在差别的条件和周期下对电池进走了测试。即使在40摄氏度的极端温度下,这些电池也能不息4000次循环。借助主动冷却体系,就像特斯拉的电池组相通,它能够将电池的循环次数挑高到6000次以上,这意味着一个卓异的电池组能够镇静走驶100万英里。限制充电到矮于100%的充电状态也有助于延迟寿命。他们认为这栽电池将在“机器人出租车”(robo taxis)上稀奇有用。

行为锂离子电池技术的先驱,达恩和他的团队在除了改进现有技术之外,也不息在钻研下一代电池技术。

往年,该团队为特斯拉的“无阳极锂金属电池”申请专利,他们认为这能够是代替固态电池的电池技术的下一个大事件。该团队的论文基本上注释了他们如何解决了用锂金属代替传统石墨阳极而不必要操纵固态电解质的题目。倘若成功,它将在比固态电池更短的时间内实现能量密度更高、更持久的电池商业化。

现在,达恩团队为特斯拉添拿大钻研幼组申请的新专利表明,他们仍在钻研新电池:“将含二氟(草酸)硼酸锂和四氟硼酸锂盐的电解质,用于锂金属和无阳极电池”。

特斯拉在专利申请中写道:

“可充电电池是电动汽车和电网存储(例如,停电期间的备用电源,行为微电网的一片面等等)的储能体系不能或缺的构成片面。一些此类可再充电电池体系包括锂金属和无阳极锂电池。与传统的锂离子电池相比,锂金属和无阳极锂电池具有肯定上风,由于它们的能量密度更高。由于异国阳极涂层,无阳极电池也更益处且易于拼装。然而,锂金属和无阳极锂电池面临的挑衅不准了它们的普及采用。改进锂金属和无阳极电池体系的某些特性将使此类体系得到更普及操纵。例如,开发能够实现商业上可批准的锂金属循环性能和无阳极锂电池的电解质组相符物,对于获得此类电池体系的采用至关主要。在此之前,业界的普及共识是,仅含二氟(草酸)硼酸锂(“LiDFOB”)盐的电解质,能最益地挑高锂金属和无阳极锂电池的容量保持率能力。”

简而言之,这栽电池在能量密度和成本方面有很大上风,但在寿命方面必要改进。

达恩的团队称,他们的新电解质将有助于改善这一点:

“挑供的电解液包含二氟(草酸)硼酸锂和四氟硼酸锂,以及用于锂金属或无阳极可充电电池的溶剂成分,以及操纵该电解液改善电池容量的手段。还挑供了包括锂金属或无阳极电池单元的可再充电电池体系,以及包含二氟(草酸)硼酸锂和四氟硼酸锂的电解质溶液以及溶剂组分。本文描述的体系具有更高的容量保持能力。”

在专利申请中,他们实在公布了测试效果,新闻中心表现电池的容量保持能力有所挑高,但现在益似并异国将电池的续航周期挑高到50次以上。他们必要将电池进走更众的循环才能使其商业化。

今年早些时候,特斯拉的钻研人员发外了一项钻研收获,他们描述了一栽新式电池,它行使了锂离子电池的寿命和锂金属电池的高能量密度,将同化锂金属电池行为全电动汽车的续航工具。

“挑高电池的能量密度将降矮电动汽车的成本,并能延迟走驶里程。用金属锂代替传统锂离子电池中的石墨阳极能够隐晦挑高能量密度。然而,锂金属阳极存在容量消耗快、电池寿命短的题目。为了开发长寿命的高能量密度电池,吾们挑出了一栽锂离子/金属锂同化电池,始末在石墨上有现在标地镀上金属锂来实现。固然在传统锂离子电池中,有余的锂电镀清淡是一栽降解机制,但吾们在优化的双盐电解液中实现了可反的石墨锂电镀。此外,由于电池清淡不会被循环到100%的容量,这些同化电池能够在锂离子模式下运走,几乎异国降解,在它们的大片面寿命中,始末周期性的足够电的锂金属循环来增补容量。”

但是,必要仔细的是,特斯拉像大无数其他公司相通,未必会为不会投产的技术申请专利。

关于特斯拉电池计划的更众新闻将于9月15日的“电池日”期间公布。

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