特斯拉合作團隊稱新研發電池壽命或長達百年
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特斯拉合作團隊稱新研發電池壽命或長達百年,達恩稱他們設計的這種NMC 532電池,在充放電近2,000次後,電池的容量都沒有下降。特斯拉合作團隊稱新研發電池壽命或長達百年。
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很多人之所以不敢下定決定購買電動車,一大原因就在於電池壽命有限,更換整車電池代價太高,幾乎夠買一臺新車了。
不過好消息來了,近日,特斯拉長期研究合作伙伴、達爾豪西大學教授傑夫·達恩(Jeff Dahn)的實驗室近期在《電化學學會雜誌》SCI期刊上發表了一篇論文,稱他所在的團隊已經創造了一種全新的電池設計。
團隊的研究重點是用鎳基電池(NMC)增加充電循環次數。研究發現,與LFP(磷酸鐵鋰)電池相比,NWC電池——尤其是平衡充電至3.8V的電池——有更好的庫侖效率、更棒的充電衰減、更高的充電密度,在25攝氏度時預計壽命可以達到一個世紀。
當然,由於使用環境的千差萬別,維持25度的使用溫度幾乎不太可能,但特斯拉擁有最爲先進的電池熱管理系統,可使電池在相對穩定的溫度中工作,而這則可大大延長電池使用壽命。
在能量密度方面,NMC 532也表現不俗,達到了495瓦時每升,高於LFP的425瓦時每升,這意味着搭載該電池的汽車可以用體積更小的電池行駛更長的距離。
據瞭解,達恩任教的達爾豪西大學與特斯拉之間的合作始於2016年6月8日,他所在的實驗室團隊已經爲特斯拉貢獻了相當多的電池專利和論文,去年1月,特斯拉與實驗室續簽了爲期5年的工業研究合作伙伴關係協議。
如果此次電池技術真的能如研究那般獲得突破性進展,那麼對於電動車的推廣勢必會帶來重大利好。
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現在的電動車使用幾年後需要更換電池,這是很大的一筆開支。與特斯拉(Tesla)公司合作的一位研發人員稱,他們團隊新開發的電池夠讓汽車跑400萬英里,使用壽命長達100年。
與特斯拉公司合作多年的研究員、加拿大戴爾豪斯大學(Dalhousie University)教授傑夫·達恩(Jeff Dahn)稱他新研發的電池可以使用上百年。他的研究報告5月9日發表於《電化學學會雜誌》(Journal of the Electrochemical Society)。
據福布斯(Forbes)報導,特斯拉中國工廠Model 3車型使用的是磷酸鐵鋰(LFP)電池,與其它常見的鋰離子電池相比,其能量密度較低,但是成本低、壽命長,而且也更安全。據信磷酸鐵鋰電池可充放電多達1.2萬次。而達恩發明的電池也是基於鋰離子,但含有5:3:2的鎳、錳、鈷等成分,因此被稱爲NMC 532型電池。
去年特斯拉Model Y車型使用的電池從NMC811(即鎳、錳、鈷比例爲8:1:1)換成了NCMA電池,它含有鎳、錳、鈷、以及鋁,其能量密度高於磷酸鐵鋰和NMC811電池,因此適合長里程的車型使用,不過價格也更高。
最新的這種NMC 532電池則是在已有的各種電池基礎上再前進了一大步。達恩稱他們設計的這種NMC 532電池,在充放電近2,000次後,電池的容量都沒有下降。研究報告由此推測,這種電池可以使用上百年。部分原因是它採用了單晶體陰極技術,而不是像其它電池所使用的`多晶體陰極,因此在充放電過程中不會太快地分解。
不過,顯然他們沒有對這種電池測試過一百年的時間。其實汽車本身的壽命遠達不到百年,一輛汽車終身也不用跑400萬英里。美國汽車的平均壽命爲12年,平均終身行駛16.8萬英里。所以,專家認爲這種電池可以推動“汽車到電網”(vehicle-to-grid)概念的發展,也是家庭蓄電池的上好選擇。
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特斯拉長期研究合作伙伴、達爾豪西大學教授傑夫·達恩(Jeff Dahn)的實驗室近期在《電化學學會雜誌》SCI期刊上發表了一篇論文,稱他所在的團隊已經創造了一種全新的電池設計。
論文稱,小組正在研究的以鎳鈷錳酸鋰作爲正極的電池(NMC 532)可以在3.8V的較低電壓下工作,這大大延長了電池的壽命。
另外,兼容雙氟磺酰亞胺鋰(LiFSI)鹽電解質的NMC 532電池避免了高壓腐蝕問題,在高溫下表現出優異的壽命,遠遠超過傳統LiPF6電解質。
論文指出,如果溫度控制在25攝氏度,NMC 532電池在近2,000次充電-放電循環後沒有出現顯著的損失,小組推斷這一點意味着它可能有超過100年的使用壽命,在壽命方面已經表現得比磷酸鐵鋰(LFP)電池優秀得多。
在能量密度方面,NMC也表現不俗,達到了495瓦時每升,高於LFP的425瓦時每升。這意味着搭載NMC電池的汽車可以用體積更小的電池行駛更長的距離。
汽車或許不需要壽命過長的電池
達恩是鋰離子電池領域公認的傑出科學家,自鋰離子電池誕生以來,他就一直在從事這方面的研究。他的研究重點是提高鋰離子電池的能量密度和壽命,以及降低其成本。
今年3月,達恩曾在演講中提到了400萬英里(約643萬千米)壽命的電池。市場評論稱,如果達恩的發明成真,NMC 532將成爲電池技術的又一次飛躍。
但分析也強調,鑑於美國汽車的平均壽命只有12年,汽車可能用不上壽命超過100年的電池。並且由於鈷資源日益匱乏,鎳鈷錳酸鋰電池的價格可能較爲昂貴,讓消費者很難承擔。
不過,有觀點認爲這項技術可以支持靜態能量存儲。美國政府近日宣佈了多項新政策促進清潔能源發展,NMC 532可以爲家庭房屋的能量存儲,增加當地可再生能源電網的穩定性。
達恩任教的達爾豪西大學與特斯拉之間的合作始於2016年6月8日,他所在的實驗室團隊已經爲特斯拉貢獻了相當多的電池專利和論文。去年1月,特斯拉與實驗室續簽了爲期5年的工業研究合作伙伴關係協議。
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