特斯拉与合作伙伴找到新材料以改进锂离子电池性能
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虽然业界知道,现今锂离子电池仍有改进的空间,但是产业内大多数公司都认为固态电池
将成为下一代首选的解决方案。可是特斯拉的电池研究合作伙伴于近期却推翻了这一做法
,因为其研发出能够提高能量密度的锂离子电池,让固态电池想成为主流还要再等等了。
Dalhousie大学的Jeff Dahn研究小组、特斯拉加拿大研发小组和Waterloo大学共同发表了
新的研究报告,称发现了比固态电池能量密度更高且更稳定的新型锂电池技术,这或许将
改变下一阶段动力电池技术的发展路线。
Jeff Dahn是锂离子电池研究的先驱,曾经协助增加锂离子电池生命周期而受到赞誉。
2016年Jeff Dahn与特斯拉合作且成立NSERC/Tesla Canada Industrial Research之后,
正全力研究在增加能量密度和耐久性,且同时降低成本的锂离子电池研究。
在过去几年中,该研究中心提交了许多电池技术专利。最近,更是提交了一项新专利能够
有助于防止特斯拉汽车的电池故障(US20190173122)。现在,其新的论文则是“带有双
盐基液态电解质且无树枝状结晶的无阳极长循环寿命锂金属聚合物电池(Long cycle
life and dendrite-free lithium morphology in anode-free lithium pouch cells
enabled by a dual-salt liquid electrolyte)”。
其核心的资讯显示,先前很多研究对于下一阶段的锂离子电池不看好,认为电池中使用的
传统液态电解质必须由固态电解质取代,以保持长期稳定循环所需的寿命和高能量密度。
但是该小组最新的实验中发现,采用LiDFOB/LiBF4液态电解质的无阳极锂金属电池在90次
充放电循环后,仍可以剩余80%的电池容量和较高的稳定性,在能量密度上也并不亚于固
态电池。
如果这一方式能够成功的话,它将导致更多能量密集和持久的电池商业化,其商业化时程
比起固态电池还要来得快上许多。
众所皆知,当然厂商也可使用固态电解质,这被许多研究认为是未来最可行的技术手段。
但是目前固态电解质在多次充放电后,无法实现稳定无枝晶的状态(稳定性),同时在大
规模量产方面也存在问题,生产线动辄就需要数十亿美元的投入。如果采用LiDFOB/LiBF4
液体电解质可用于制造安全,长寿命的锂金属电池,那么现有的制造设备可用于快速商业
化高能量密度电池。
现今该团队已经成功试验该款雏型电池,如果特斯拉或者其他厂商能够将其带入量产阶段
,那么未来采用全液态电解质的锂离子电池将改变科技发展方向。