特斯拉研究人员展示了 100 年、4 万英里的电池

电动汽车最大的担忧之一是电池在几年后需要更换，费用很高。 毕竟，您的智能手机电池可能会在短短三年内看到更好的日子。 但是，在展示了可能比大多数人寿命更长的电池后，特斯拉的一名研究人员正准备一劳永逸地将这个想法付诸实践。

特斯拉爱好者可能已经听说过 Jeff Dahn。 他是达尔豪西大学的教授，自 2016 年以来一直是特斯拉的研究合作伙伴。他的重点是提高锂离子电池的能量密度和寿命，以及降低其成本。 Dahn 似乎和他的研究团队的同事们一起完成了任务。 在 一篇发表在《电化学学会杂志》上的论文，该组织声称已经创造了一种在适当条件下可以使用 100 年的电池设计。

Dahn 的论文将基于 Li[Ni0.5Mn0.3Co0.2]O2 化学（“NMC 532”）的电池与 LiFePO4 进行了对比。 后者是特斯拉目前在进口到欧洲的中国制造的标准 Model 3 汽车中使用的“磷酸铁锂”（又名 LFP）化学物质。 LFP 化学物质的能量密度低于更广泛的锂离子替代品，但更便宜、更耐用，据称也更安全。 LFP 可以持续高达 12,000 次充放电循环，因此在这方面击败它绝非易事。 Dahn 的 NMC 532 电池在近 2,000 次循环后没有显示容量损失。 该论文推断这一点意味着 100 年的使用寿命（他们显然没有测试电池那么久）。

Dahn 还在 XNUMX 月份在佛罗里达州奥兰多举行的国际电池研讨会上发表了主题演讲，在那里他 谈及“4万英里电池”. 这包括本月发布之前论文中的一些发现。 达恩有 此前承诺的“百万英里电池”，并且自 2017 年 4.5 月以来一直根据他调整后的化学成分对电池进行测试。显然，它们一直很强劲，在室温下连续循环 5 年后，它们只看到了 4% 的降解。 这意味着他们可以在需要更换之前为电动汽车提供 XNUMX 万英里的动力。

长寿的部分原因是从多晶阴极转换为单晶阴极，在充放电循环期间不会如此迅速地分解。 Dahn 使用的 NMC 532 化学物质与 LG Chem 目前使用的 NMC 811 化学物质形成对比，LG Chem 的阴极中含有八份镍，每份锰和钴。 去年，特斯拉 Model Y 从 NMC 811 切换到 LG Chem 的 NCMA 化学电池，即“高镍”电池。 与 LFP 或 NMC 811 相比，这些产品价格昂贵，但提供最高密度和最长距离。 NCMA 化学使用镍、钴、锰和铝作为阴极，但大部分是镍（89%）。

Dahn 一直在测试的 NMC 532 化学物质有望实现电池技术的又一次飞跃。 但是，汽车不需要使用 100 年，也不需要行驶 4 万英里。 考虑到 美国的平均车龄为 12 年 每年行驶 14,000 英里，美国汽车的平均终生行驶里程为 168,000 英里，而在欧洲则要少得多。 因此，实际上，具有 4 万英里耐久性的电池将支持车辆到电网等应用，这将提高充放电循环率。 但它们更有可能对房屋中的静态能量存储和间歇性可再生能源供应的电网缓冲能力最有用。

氢爱好者经常争辩说，在燃料电池电动汽车和储氢系统成为主流之前，电池只是权宜之计。 但随着电池技术的所有发展，氢气可能太少，当它大量到达运输时为时已晚。 像 Dahn 这样的技术正在研究，同时 锂硫开发，例如 Theion 和 StoreDot 等超快速充电技术，将意味着在短短几年的时间里，电池已经解决了对它们构成的所有问题。