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特斯拉電池團隊探討無負極電池失效原因

鉅大LARGE  |  點擊量:832次  |  2020年09月15日  

采用高能量密度電池,可以制造出更多類型的電動汽車,包括飛行車輛。根據以往研究預測,為了支持飛行車輛的起飛和降落,電池的能量密度大約要達到400Wh/kg,比大多數現有鋰離子電池的能量密度高出約30%。除了可以為飛行車輛供應動力,使用高能量電池,還可以新增電動汽車單次充電后的行駛里程,而且能夠降低電動汽車的整體制造成本。


圖片來源:techxplore


在制造高能量密度電池方面,無負極鋰金屬電池特別有發展前景。雖然它們使用的負極與鋰離子電池相同,但這些電池是通過電鍍鋰金屬來存儲能量,而不是石墨,其能量密度比鋰離子電池高出60%。然而,無負極鋰金屬通常容量較低,生命周期較短,這重要是由于它們從正極中獲得鋰,并且不會使用過多的鋰。此外,這種電池的安全性有待驗證。


據外媒報道,特斯拉的電池研究團隊——加拿大達爾豪斯大學(DalhousieUniversity)的研究人員一直在探索如何突破無負極鋰金屬電池的極限。他們對其開發的無負極電池的失效原因進行研究,并提出一種可能可以延長無負極電池“生命周期”的解決方法,即使用雙鹽碳酸鹽電解質來延長無負極鋰金屬電池的壽命。


研究人員表示:“我們展示了使用雙鹽碳酸電解質的長壽命無負極電池,并用這種液體電解質(2.6g/Ah)來解釋無負極電池的降解情況。”


研究人員利用掃描電子顯微鏡和X射線斷層掃描兩種技術,探討他們制造的無負極電池失效的原因。他們發現,隨著時間的推移,電池的形態逐漸退化。


接著,他們利用另外兩種技術——核磁共振波譜法和超聲透射成像,以進行深入研究。研究發現,電池內鋰降解的原因在于電解質,隨著時間的推移,電解質會受損并耗盡。


此外,研究人員還對無負極電池進行測試,以評估其安全性。他們根據研究結果設計出的電解質可以優化電池性能,并將其壽命延長至充放電循環次數可達200次。研究人員表示,他們將繼續進行研究,使無負極電池達到實際應用水平。(來源:蓋世汽車/作者:Elisha)


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