特斯拉在加拿大的高级电池研究小组与达尔豪斯大学合作发表了
一篇论文,
探讨了一种可使用 100 年的新型镍基电池,它在充电和能量密度方面优于磷酸铁锂(LFP)电池。论文介绍了一种镍基电池的化学成分,旨在在寿命方面同 LFP 电池竞争,同时又保留人们喜欢的镍基电池的特性,如更高的能量密度,从而让电动汽车以更少的电池实现更长的续航里程。
研究团队在论文摘要中写道:“所包含的石墨只够在 3.8 V(而不是高于或者等于 4.2V)工作的单晶Li[Ni0.5Mn0.3Co0.2]O2//石墨(NMC532)软包电池循环充电至3.65 V 或 3.80 V,以便于在类似的最大充电点位和负极利用率的条件下同磷酸铁锂//石墨(LFP)软包电池进行比较。使用只够充电至 3.80V的石墨构建的NMC532电池具有超越 LFP 电池的能量密度,在 40℃、55℃ 和 70℃ 下的循环寿命也大大超过了 LFP 电池。含有双氟磺酰亚胺锂盐(LiFSI)的电解质在高温下具有出色的寿命,远远超出了传统六氟磷酸锂(LiPF6)电解质。”在大量循环中,电池表现出的容量保持率令人印象深刻。
研究小组甚至指出,如果将温度控制在 25°C,论文中描述的新电池可以使用 100 年:“超高精度库仑法和电化学阻抗谱用来补充循环结果并研究NMC电池性能提高的原因。与LFP电池相比,NMC电池,特别是那些平衡并充电至3.8V的电池表现出了更好的库仑效率、更少的容量衰减更少和更高的能量密度,在25℃下的使用寿命预计接近一个世纪。”其中的关键之一似乎是使用含有LiFSI锂盐的电解质,该论文指出,其他的镍基化学物质也具备这些优点,包括不含钴或者只含很少量钴的化学物质。