姓名：李昊菲氢哮；學號：22011110007剩檀；學院：通信工程學院
源自?https://mp.weixin.qq.com/s/QVJk_YlphORsQEMdEGD4-g
【嵌牛導讀】特斯拉的加拿大先進電池研究小組與達爾豪西大學合作腻惠，發(fā)布了一篇新的論文谬运。論文介紹了一種可以使用 100 年的新型鎳基電池乙各，且充電和能量密度方面優(yōu)于磷酸鐵鋰電池爬骤。
【嵌牛鼻子】新型能源骡湖，特斯拉贱纠，磷酸鐵鋰
【嵌牛提問】你期待這種新型電池的出現(xiàn)嗎？
【嵌牛正文】
時間回到 2016 年响蕴。這一年谆焊，特斯拉與加拿大達爾豪西大學的 Jeff Dahn 電池實驗室合作，建立了「特斯拉先進電池研究」部門浦夷。Dahn 被認為是鋰離子電池的先驅(qū)辖试。自鋰離子電池誕生以來辜王，他就一直在從事這方面的研究，在延長電池生命周期等方面頗有建樹罐孝，這對于電池的商業(yè)化非常重要呐馆。
Dahn 現(xiàn)在的工作主要集中在提高電池能量密度、耐久性以及降低成本等方面莲兢，他所在的團隊已經(jīng)為特斯拉貢獻了相當多的電池專利和論文汹来。2019 年，他的團隊曾發(fā)表論文稱改艇，新電池屬于具有下一代「單晶」NMC 陰極和新型先進電解質(zhì)的鋰離子電池收班，基于廣泛的測試，他們認為新電池可以為電動汽車提供「超過 160 萬公里（100 萬英里）」的續(xù)航谒兄。2021 年摔桦，特斯拉與該團隊續(xù)約五年，還增加了兩位新 leader承疲，由 Dahn 來領導邻耕。
最近，身為兩位 leader 之一的 Michael Metzger 與 Dahn 和其他幾位博士一起纪隙，在美國材料期刊 JOURNAL OF THE ELECTROCHEMICAL SOCIETY 上發(fā)表了一篇名為《Li[Ni0.5Mn0.3Co0.2]O2 as a Superior Alternative to LiFePO4 for Long-Lived Low Voltage Li-Ion Cells》的新論文赊豌。
論文鏈接：https://iopscience.iop.org/article/10.1149/1945-7111/ac67b5
這篇論文主要描述了傳統(tǒng)鎳錳鈷電池（NMC532）的一種變體。與類似電池的不同點在于绵咱，它被優(yōu)化為在 3.8V 的電壓下工作碘饼，而其他 NMC 電池使用 4.2 伏或更高的電壓。較低的電壓大大延長了電池的壽命悲伶，這使得 Dahn 和他的團隊提出艾恼，這種電池可能有 100 年的使用壽命。這讓 NMC532 電池在壽命上可以與磷酸鐵鋰電池（LPF）競爭麸锉，同時還保留了自身受歡迎的其他特性钠绍，比如更高的能量密度，這使得電動汽車可以用更少的電池行駛更長的距離花沉。
該團隊在論文的摘要部分寫道：“所含石墨只夠在 3.8v 工作的單晶 Li[Ni0.5Mn0.3Co0.2]O2//graphite (NMC532) 軟包電池循環(huán)充電至 3.65 V 或 3.80 V柳爽，以便基于相似的最大充電電位和負極利用率與 LiFePO4//graphite (LFP) 軟包電池展開比較。當 NMC532 電池僅由足以充電至 3.80 V 的石墨構成時碱屁，在 40°C磷脯、55°C 和 70°C 下，其能量密度超過 LFP 電池娩脾，而且循環(huán)壽命大大超過 LFP 電池赵誓。含有雙氟磺酰亞胺鋰（LiFSI）鹽的電解質(zhì)在高溫下表現(xiàn)出優(yōu)異的壽命，遠遠超過傳統(tǒng) LiPF6 電解質(zhì)×┕Γ”
在高次數(shù)的循環(huán)中幻枉，該電池的容量保持能力令人印象深刻。研究小組甚至指出诡蜓，如果溫度控制在 25°C熬甫，論文中描述的電池可以使用 100 年⊥蛭“超高精度庫侖分析法和電化學阻抗譜用于補充循環(huán)結果罗珍，并研究 NMC 電池性能提高的原因洽腺。與 LFP 電池相比脚粟，NMC 電池，特別是那些平衡并充電至 3.8 V 的電池蘸朋，表現(xiàn)出更好的庫侖效率核无、更少的容量衰減和更高的能量密度，并且預計在 25℃下的壽命可以接近一個世紀藕坯⊥拍希”其中的一個關鍵似乎是使用 LiFSI 鋰鹽電解質(zhì)。
那么特斯拉什么時候會把這種電池投入量產(chǎn)車呢炼彪？可能永遠不會吐根。研究人員表示，他們的新電池比 LFP 電池成本更高辐马，而且可能不具備電動汽車所需的動力特性拷橘。但是它們可能非常適合長期儲存能量。如果是這樣的話喜爷，最初較高的成本將被大大延長的使用壽命所抵消冗疮。當然，缺點是新電池繼續(xù)使用鎳和鈷等越來越貴的原材料檩帐，而且鈷礦開采存在一些社會爭議术幔。
不過，該論文指出湃密，他們所發(fā)現(xiàn)的收益也可以應用于那些無鈷或低鈷的化學物質(zhì)诅挑。
