特斯拉合作团队新电池使用寿命或长达100年
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特斯拉合作团队新电池使用寿命或长达100年,分析也强调,鉴于美国汽车的平均寿命只有12年,汽车可能用不上寿命超过100年的电池。特斯拉合作团队新电池使用寿命或长达100年。
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现在的电动车使用几年后需要更换电池,这是很大的一笔开支。与特斯拉(Tesla)公司合作的一位研发人员称,他们团队新开发的电池够让汽车跑400万英里,使用寿命长达100年。
与特斯拉公司合作多年的研究员、加拿大戴尔豪斯大学(Dalhousie University)教授杰夫·达恩(Jeff Dahn)称他新研发的电池可以使用上百年。他的研究报告5月9日发表于《电化学学会杂志》(Journal of the Electrochemical Society)。
据福布斯(Forbes)报导,特斯拉中国工厂Model 3车型使用的是磷酸铁锂(LFP)电池,与其它常见的锂离子电池相比,其能量密度较低,但是成本低、寿命长,而且也更安全。据信磷酸铁锂电池可充放电多达1.2万次。而达恩发明的电池也是基于锂离子,但含有5:3:2的镍、锰、钴等成分,因此被称为NMC 532型电池。
去年特斯拉Model Y车型使用的电池从NMC811(即镍、锰、钴比例为8:1:1)换成了NCMA电池,它含有镍、锰、钴、以及铝,其能量密度高于磷酸铁锂和NMC811电池,因此适合长里程的车型使用,不过价格也更高。
最新的这种NMC 532电池则是在已有的各种电池基础上再前进了一大步。达恩称他们设计的这种NMC 532电池,在充放电近2,000次后,电池的容量都没有下降。研究报告由此推测,这种电池可以使用上百年。部分原因是它采用了单晶体阴极技术,而不是像其它电池所使用的多晶体阴极,因此在充放电过程中不会太快地分解。
不过,显然他们没有对这种电池测试过一百年的时间。其实汽车本身的寿命远达不到百年,一辆汽车终身也不用跑400万英里。美国汽车的平均寿命为12年,平均终身行驶16.8万英里。所以,专家认为这种电池可以推动“汽车到电网”(vehicle-to-grid)概念的发展,也是家庭蓄电池的上好选择。
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特斯拉长期研究合作伙伴、达尔豪西大学教授杰夫·达恩(Jeff Dahn)的实验室近期在《电化学学会杂志》SCI期刊上发表了一篇论文,称他所在的团队已经创造了一种全新的电池设计。
论文称,小组正在研究的以镍钴锰酸锂作为正极的电池(NMC 532)可以在3.8V的`较低电压下工作,这大大延长了电池的寿命。
另外,兼容双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)盐电解质的NMC 532电池避免了高压腐蚀问题,在高温下表现出优异的寿命,远远超过传统LiPF6电解质。
论文指出,如果温度控制在25摄氏度,NMC 532电池在近2,000次充电-放电循环后没有出现显著的损失,小组推断这一点意味着它可能有超过100年的使用寿命,在寿命方面已经表现得比磷酸铁锂(LFP)电池优秀得多。
在能量密度方面,NMC也表现不俗,达到了495瓦时每升,高于LFP的425瓦时每升。这意味着搭载NMC电池的汽车可以用体积更小的电池行驶更长的距离。
汽车或许不需要寿命过长的电池
达恩是锂离子电池领域公认的杰出科学家,自锂离子电池诞生以来,他就一直在从事这方面的研究。他的研究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。
今年3月,达恩曾在演讲中提到了400万英里(约643万千米)寿命的电池。市场评论称,如果达恩的发明成真,NMC 532将成为电池技术的又一次飞跃。
但分析也强调,鉴于美国汽车的平均寿命只有12年,汽车可能用不上寿命超过100年的电池。并且由于钴资源日益匮乏,镍钴锰酸锂电池的价格可能较为昂贵,让消费者很难承担。
不过,有观点认为这项技术可以支持静态能量存储。美国政府近日宣布了多项新政策促进清洁能源发展,NMC 532可以为家庭房屋的能量存储,增加当地可再生能源电网的稳定性。
达恩任教的达尔豪西大学与特斯拉之间的合作始于2016年6月8日,他所在的实验室团队已经为特斯拉贡献了相当多的电池专利和论文。去年1月,特斯拉与实验室续签了为期5年的工业研究合作伙伴关系协议。
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很多人之所以不敢下定决定购买电动车,一大原因就在于电池寿命有限,更换整车电池代价太高,几乎够买一台新车了。
不过好消息来了,近日,特斯拉长期研究合作伙伴、达尔豪西大学教授杰夫·达恩(Jeff Dahn)的实验室近期在《电化学学会杂志》SCI期刊上发表了一篇论文,称他所在的团队已经创造了一种全新的电池设计。
团队的研究重点是用镍基电池(NMC)增加充电循环次数。研究发现,与LFP(磷酸铁锂)电池相比,NWC电池——尤其是平衡充电至3.8V的电池——有更好的库仑效率、更棒的充电衰减、更高的充电密度,在25摄氏度时预计寿命可以达到一个世纪。
当然,由于使用环境的千差万别,维持25度的使用温度几乎不太可能,但特斯拉拥有最为先进的电池热管理系统,可使电池在相对稳定的温度中工作,而这则可大大延长电池使用寿命。
在能量密度方面,NMC 532也表现不俗,达到了495瓦时每升,高于LFP的425瓦时每升,这意味着搭载该电池的汽车可以用体积更小的电池行驶更长的距离。
据了解,达恩任教的达尔豪西大学与特斯拉之间的合作始于2016年6月8日,他所在的实验室团队已经为特斯拉贡献了相当多的电池专利和论文,去年1月,特斯拉与实验室续签了为期5年的工业研究合作伙伴关系协议。
如果此次电池技术真的能如研究那般获得突破性进展,那么对于电动车的推广势必会带来重大利好。
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