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特斯拉為鋰金屬/無陽極電池電解質申請專利提升電池容量保持能力
蓋世汽車 2020-08-10

  據外媒報道,特斯拉已經為新款鋰金屬或無陽極電池的新型電解質溶液申請了一項專利。

  去年,我們曾報道過,特斯拉的電池研究伙伴Jeff Dahn以及他在達爾豪斯大學(Dalhousie University)的團隊公布了一種新電池的測試結果,該款電池在電動汽車上的使用壽命超過100萬英里。(戳壽命達100萬英里?特斯拉電池研究團隊推出新電池)該團隊一直在為特斯拉工作,目標是提高電池能量密度、延長使用壽命,同時降低成本。

  不過,作為鋰離子電池技術的先驅,Dahn及其團隊除了改進現有的技術之外,還在研究下一代電池技術。

  去年,我們曾報道了該團隊為特斯拉的“無陽極鋰金屬電池”申請了專利(戳特斯拉加拿大研發中心合作大學制無陽極鋰電池90次循環后保持80%容量),他們認為這才是下一代電池技術,而不是固態電池。

  他們仍在研究該款新電池,而且特斯拉加拿大研究小組Dahn團隊又申請了一項新專利,名為用于鋰金屬和無陽極電池、含有二氟草酸硼酸鋰和四氟硼酸鋰鹽的電解質(Electrolytes with Lithium Difluoro(oxalato)borate and Lithium Tetrafluoroborate Salts for Lithium-metal and Anode-Free Battery Cells)。

  特斯拉在專利申請文件中描述了現有鋰金屬電池的問題:

  可充電電池是電動汽車和電網儲能系統(如在停電時作為備用電源,作為微電網的一部分等)中必不可少的部件。此類可充電電池系統包括鋰金屬和無陽極電池,相對于傳統鋰離子電池而言,此類電池具有一定的優勢,如能量密度更高。此外,由于沒有陽極涂層,無陽極電池的價格更便宜,也更容易組裝。但是也有問題阻礙鋰金屬和無陽極電池得到廣泛采用。如果能夠改善鋰金屬和無陽極電池系統的某些特性將可以提升此類系統的普及率。例如,研發能夠商業上可行且能實現鋰金屬和無陽極鋰電池循環性能的電解質,對于提升此類電池系統的普及率至關重要。在此之前,業內的普遍共識是,僅用二氟草酸硼酸鋰(LiDFOB)鹽作為電解質,就可以最大限度地提升鋰金屬和無陽極鋰電池的容量保持能力。

  簡而言之就是,鋰金屬和無陽極鋰電池在能量密度和成本方面具有很大的優勢,但是需要改進壽命長度。

  Dahn的團隊則表示,他們研發新型電解質有助于實現這一點:

  他們研發的技術包括包含二氟草酸硼酸鋰和四氟硼酸鋰鹽的電解質溶液、用于鋰金屬或無陽極可充電電池的溶劑成分以及利用該電解質溶液改善電池容量保持能力的方法。此外,還提供了包含鋰金屬或無陽極電池的可充電電池系統,以及包含二氟草酸硼酸鋰、四氟硼酸鋰鹽和溶劑成分的電解質溶液,從而改進了電池的容量保持能力。

  在此次專利申請中,研究人員也公布了測試結果,顯示電池的容量保持能力確實有所提高。但是,目前他們沒有辦法讓電池的充放電循環次數提高至50次以上,還需要讓電池具備更多次數的充放電循環,才能實現商業化。

  值得注意的是,與大多數其他公司一樣,特斯拉有時也會為不會投產的技術申請專利。有關特斯拉電池計劃的更多信息恐怕要等到9月15日舉行的“電池日”才會被公布。
編輯:李爾格
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