騰訊汽車原文配圖
特斯拉電池專家杰夫·達(dá)恩領(lǐng)導(dǎo)的加拿大電池研究團(tuán)隊(duì)即將突破新型下一代電池能量密度技術(shù)障礙。該團(tuán)隊(duì)最近在一篇新論文中公布了這一發(fā)現(xiàn)，即通過(guò)電解質(zhì)溶液來(lái)解決無(wú)陽(yáng)極電池缺陷。突破這一障礙后，下一代電池單元能量密度有望達(dá)到革命性的空前高度。
根據(jù)這篇名為《通過(guò)電解質(zhì)和形態(tài)分析診斷和糾正無(wú)陽(yáng)極電池故障》的論文，達(dá)恩及其團(tuán)隊(duì)的研究表明，部分無(wú)陽(yáng)極電池的單位存儲(chǔ)能力比傳統(tǒng)的鋰離子更強(qiáng)， 這對(duì)于增加電動(dòng)汽車的續(xù)航能力至關(guān)重要。
斯坦福大學(xué)電池研究員漢森·王也表示，無(wú)陽(yáng)極電池也比傳統(tǒng)電池更輕。
漢森在接受采訪時(shí)表示：“我們的想法是只在陰極一側(cè)使用鋰，以達(dá)到減輕電動(dòng)自重的目的。”然而，隨著儲(chǔ)能容量的提高，一些不利因素開(kāi)始出現(xiàn)。根據(jù)科學(xué)雜志《自然》刊登的論文摘要，其中一項(xiàng)是電池容量損失過(guò)快，并且使用周期縮短。
此外，無(wú)陽(yáng)極電池也存在安全問(wèn)題，這涉及到電池內(nèi)部的金屬鋰。
達(dá)恩及其團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，在使用雙鹽碳酸電解質(zhì)溶液來(lái)對(duì)抗降解的影響時(shí)，能夠延長(zhǎng)無(wú)陽(yáng)極電池的使用壽命。
該團(tuán)隊(duì)指出：
“最近，我們證實(shí)使用雙鹽碳酸鹽電解質(zhì)可以延長(zhǎng)無(wú)陽(yáng)極電池的使用壽命。我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中采用2.6?g?Ah?1液體電解質(zhì)參與無(wú)陽(yáng)極電池的降解過(guò)程，使用掃描電子顯微鏡和X射線斷層掃描觀察原始鋰形態(tài)的退化，并使用核磁共振光譜和超聲投射圖譜診斷電解質(zhì)降解和耗竭的原因。對(duì)于安全特性測(cè)試，我們?cè)卺斪哟┩高^(guò)程中測(cè)量電池溫度。”
達(dá)恩團(tuán)隊(duì)在電池中使用雙鹽碳酸鹽電解質(zhì)溶液時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種不活躍的死鋰混合物在電池中形成大的鋰柱，從而在電池內(nèi)創(chuàng)造出一個(gè)典型的鋰形態(tài)，可以解決使用壽命較短的問(wèn)題。
特斯拉此前曾為一種電解質(zhì)溶液申請(qǐng)專利，這種溶液可以添加到鋰離子電池中，從而延長(zhǎng)電池的壽命。優(yōu)化的電解質(zhì)成功地將無(wú)陽(yáng)極電池的使用壽命延長(zhǎng)至200個(gè)循環(huán)，這是一個(gè)顯著的改進(jìn)。
例如，上文提到的斯坦福大學(xué)實(shí)驗(yàn)是在2020年6月進(jìn)行的。實(shí)驗(yàn)表明，在容量下降到80%之前，無(wú)陽(yáng)極電池可以運(yùn)行100個(gè)循環(huán)。
這個(gè)研究的成果將導(dǎo)致電動(dòng)汽車的電池使用壽命更長(zhǎng)。特斯拉一直在努力開(kāi)發(fā)具有百萬(wàn)英里續(xù)航能力的電池，這可能會(huì)在9月22日的公司電池日活動(dòng)中揭曉。
而能量密度是延長(zhǎng)續(xù)航里程的關(guān)鍵，但在每一次充電延長(zhǎng)續(xù)航里程之間存在著微妙的界限。達(dá)恩團(tuán)隊(duì)的研究最終將會(huì)繼續(xù)下去，就過(guò)去的研究成果而言，這是一個(gè)重大的進(jìn)步。
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