據(jù)外媒報(bào)道,電動(dòng)汽車制造商特斯拉最近公開(kāi)了一項(xiàng)專利,旨在通過(guò)使用多種電解質(zhì)添加劑來(lái)延長(zhǎng)鋰離子電池的使用壽命。若這項(xiàng)技術(shù)投入使用,電池使用壽命有望延長(zhǎng)至160萬(wàn)公里。
圖:特斯拉位于美國(guó)加州的電動(dòng)汽車和電池制造工廠
特斯拉于2018年8月提交了名為《二惡唑酮和腈亞硫酸鹽作為鋰離子電池電解質(zhì)添加劑》的專利。這項(xiàng)專利的重點(diǎn)是通過(guò)調(diào)整電池的化學(xué)成分來(lái)改善該公司的充電電池系統(tǒng)。
該專利聲稱,當(dāng)添加的電解質(zhì)添加劑(如鋰鹽)與非水溶液結(jié)合時(shí),可以極大地提高電池系統(tǒng)的使用壽命和性能。非水溶液不再將水作為溶劑,而是使用另一種液體。
特斯拉發(fā)表聲明稱:“電解質(zhì)添加劑已被證明是有效的,可以延長(zhǎng)鋰離子電池的使用壽命和性能。為了進(jìn)一步推動(dòng)電動(dòng)汽車的采用和電網(wǎng)儲(chǔ)能應(yīng)用,需要開(kāi)發(fā)在不顯著增加成本的情況下,能在高溫和高電池電壓下使用更長(zhǎng)時(shí)間的鋰離子電池化學(xué)物質(zhì)。在電池貯存和運(yùn)行過(guò)程中,引入少量電解質(zhì)添加劑是形成保護(hù)固體電解質(zhì)界面層(SEI)以限制電解質(zhì)分解的一種實(shí)用方法。近年來(lái),大量研究已經(jīng)幫助開(kāi)發(fā)出這樣的添加劑,例如碳酸亞乙烯酯(VC)、碳酸氟乙烯(FEC)、丙二烯-l-3-磺內(nèi)酯(PES)、硫酸乙烯(DTD)以及二氟磷酸鋰(LFO)等。”
特斯拉已經(jīng)認(rèn)識(shí)到,溫度升高不利于電池系統(tǒng)維持壽命。在之前的一項(xiàng)專利中,特斯拉概述了一種能夠幫助更持久儲(chǔ)存能量的冷卻系統(tǒng)。雖然散熱是鋰離子電池使用中需要克服的關(guān)鍵問(wèn)題,特別是當(dāng)特斯拉車主在性能模式下駕駛時(shí),但工程師們意識(shí)到,電解質(zhì)添加劑可能是無(wú)需大幅增加成本的情況下提高性能和壽命的方法。
在某種程度上,特斯拉在電動(dòng)汽車行業(yè)的領(lǐng)先地位很大程度上得益于其電池,或者更具體地說(shuō),在于其電池化學(xué)技術(shù)。正是這些因素使特斯拉能夠最大限度地利用其車載電池組,這也是Model S充滿電可以行駛600公里、而保時(shí)捷Taycan只能行駛320公里的關(guān)鍵原因。這項(xiàng)專利證實(shí),特斯拉仍繼續(xù)致力于改進(jìn)電池,使該公司保持甚至提高在電動(dòng)汽車細(xì)分市場(chǎng)上的領(lǐng)先地位。
在2019年4月“自動(dòng)駕駛投資者日”上,特斯拉首席執(zhí)行官埃隆·馬斯克(Elon Musk)向車主承諾,該公司將很快為其車輛提供使用壽命超過(guò)160萬(wàn)公里的電池。雖然馬斯克的承諾顯得有點(diǎn)兒不切實(shí)際,但批評(píng)人士很快意識(shí)到,特斯拉可能比許多人認(rèn)為的更接近實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)。今年9月,達(dá)爾豪西大學(xué)科學(xué)家杰夫·達(dá)恩(Jeff Dahn)領(lǐng)導(dǎo)的研究人員聲稱,他們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出新式鋰離子電池,可以持續(xù)行駛160萬(wàn)公里,或者在儲(chǔ)能系統(tǒng)中使用20年。
得益于這些工程技術(shù)取得的進(jìn)展,特斯拉的電池技術(shù)也在不斷進(jìn)步。在汽車方面,擁有可以運(yùn)行20或30年而不需要年年維護(hù)的汽車,將具有重大開(kāi)創(chuàng)意義。方便、高性能和長(zhǎng)壽命是特斯拉產(chǎn)品的三個(gè)目標(biāo),而得益于電解質(zhì)添加劑,一種先進(jìn)且更實(shí)惠的電池系統(tǒng)專利可能會(huì)緩解許多車主存在的諸多擔(dān)憂。
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