Výzkumník Tesly předvádí 100letou baterii na 4 miliony mil

Jednou z největších obav u elektromobilů je, že baterie bude nutné po několika letech vyměnit, a to za vysoké náklady. Koneckonců, baterie vašeho smartphonu pravděpodobně zažila lepší dny již za tři roky. Ale výzkumník Tesly se chystá tuto myšlenku uvést do kontaktu jednou provždy poté, co předvedl baterie, které by mohly potenciálně přežít většinu lidských bytostí.

Nadšenci Tesly už pravděpodobně slyšeli o Jeffu ​​Dahnovi. Je profesorem na Dalhousie University a od roku 2016 je výzkumným partnerem společnosti Tesla. Zaměřil se na zvýšení energetické hustoty a životnosti lithium-iontových baterií a také na snížení jejich nákladů. Zdá se, že Dahn zasáhl mateřské zatížení spolu s kolegy ze svého výzkumného týmu. v článek publikovaný v Journal of the Electrochemical SocietySkupina tvrdí, že vytvořila design baterie, který by za správných podmínek mohl vydržet 100 let.

Dahnův článek porovnává články založené na chemii Li[Ni0.5Mn0.3Co0.2]O2 (“NMC 532”) k LiFePO4. Posledně jmenovaná je chemie „Lithium Iron Phosphate“ (aka LFP), kterou Tesla v současné době používá ve standardních vozech Model 3 vyráběných v Číně dovážených do Evropy. Chemie LFP má nižší hustotu energie než rozšířenější lithium-iontové alternativy, ale je levnější, odolnější a údajně i bezpečnější. LFP může vydržet až 12,000 532 cyklů nabití a vybití, takže překonat jej v tomto ohledu není žádný zázrak. Dahnovy buňky NMC 2,000 nevykazovaly žádnou ztrátu kapacity po téměř 100 XNUMX cyklech. Papír to extrapoluje, aby naznačoval XNUMXletou životnost (tak dlouho baterii zjevně netestovali).

Dahn také představil hlavní řeč v březnu na mezinárodním semináři o bateriích v Orlandu na Floridě, kde byl mluvil o „baterii na 4 miliony mil“. To zahrnovalo některá zjištění v dokumentu před jeho vydáním tento měsíc. Dahn měl dříve slíbil „baterii na milion mil“a testuje buňky na základě své upravené chemie od října 2017. Zdá se, že jsou silné a po 4.5 letech nepřetržitého cyklování při pokojové teplotě zaznamenaly pouze 5% degradaci. To by znamenalo, že by dokázaly pohánět EV 4 miliony mil, než je bude potřeba vyměnit.

Jedním z důvodů dlouhé životnosti je přechod z polykrystalických na monokrystalické katody, které se během cyklu nabíjení a vybíjení tak rychle nerozpadají. Chemie NMC 532 Dahn používá kontrasty s chemií NMC 811, kterou v současnosti používá společnost LG Chem, která má ve svých katodách osm dílů niklu pro každý díl manganu a kobaltu. V loňském roce Tesla Model Y přešel z NMC 811 na chemické články NCMA společnosti LG Chem, známé také jako „vysoký nikl“. Jsou drahé ve srovnání s LFP nebo NMC 811, ale nabízejí nejvyšší hustotu pro nejdelší dosah. Chemie NCMA používá pro své katody nikl, kobalt, mangan a hliník, ale většinu tvoří nikl (89 %).

Chemie NMC 532, kterou Dahn testoval, slibuje další skok vpřed v technologii baterií. Auta však nemusí vydržet 100 let a nemusí ujet ani 4 miliony mil. Vezmeme-li v úvahu, že průměrné stáří vozidla v USA je 12 let při nájezdu 14,000 168,000 mil za rok je průměrná životnost ujetá americkým autem 4 XNUMX mil a v Evropě je to mnohem méně. Ve skutečnosti tedy baterie s životností XNUMX miliony mil umožní aplikace, jako je přenos z vozidla do sítě, což zvýší rychlost cyklů nabíjení a vybíjení. Ale je pravděpodobnější, že budou nejužitečnější pro statické skladování energie v domech a pro kapacitu sítě vyrovnávací paměti z přerušované dodávky z obnovitelných zdrojů.

Vodíkoví nadšenci často argumentují tím, že baterie jsou jen provizorní mezerou, dokud se elektrická vozidla s palivovými články a systémy skladování vodíku nedostanou do hlavního proudu. Ale s veškerým vývojem, který se odehrává v technologii baterií, bude vodíku pravděpodobně příliš málo, příliš pozdě, když se dostane ve velkém množství pro přepravu. Technologie, na kterých Dahn pracuje vývoj lithium síry, jako například z Theionu a technologie ultra rychlého nabíjení, jako je StoreDot's, bude znamenat, že během několika let baterie vyřešily všechny problémy, které proti nim byly kladeny.