特斯拉電池專家杰夫·達恩領(lǐng)導(dǎo)的加拿大電池研究團隊即將突破新型下一代電池能量密度技術(shù)障礙。該團隊最近在一篇新論文中公布了這一發(fā)現(xiàn)，即通過電解質(zhì)溶液來解決無陽極電池缺陷。突破這一障礙后，下一代電池單元能量密度有望達到革命性的空前高度。

根據(jù)這篇名為《通過電解質(zhì)和形態(tài)分析診斷和糾正無陽極電池故障》的論文，達恩及其團隊的研究表明，部分無陽極電池的單位存儲能力比傳統(tǒng)的鋰離子更強，這對于增加電動汽車的續(xù)航能力至關(guān)重要。

斯坦福大學(xué)電池研究員漢森·王也表示，無陽極電池也比傳統(tǒng)電池更輕。

漢森在接受采訪時表示：“我們的想法是只在陰極一側(cè)使用鋰，以達到減輕電動自重的目的。”然而，隨著儲能容量的提高，一些不利因素開始出現(xiàn)。根據(jù)科學(xué)雜志《自然》刊登的論文摘要，其中一項是電池容量損失過快，并且使用周期縮短。

此外，無陽極電池也存在安全問題，這涉及到電池內(nèi)部的金屬鋰。

達恩及其團隊發(fā)現(xiàn)，在使用雙鹽碳酸電解質(zhì)溶液來對抗降解的影響時，能夠延長無陽極電池的使用壽命。

該團隊指出：

“最近，我們證實使用雙鹽碳酸鹽電解質(zhì)可以延長無陽極電池的使用壽命。我們在實驗中采用2.6?g?Ah?1液體電解質(zhì)參與無陽極電池的降解過程，使用掃描電子顯微鏡和X射線斷層掃描觀察原始鋰形態(tài)的退化，并使用核磁共振光譜和超聲投射圖譜診斷電解質(zhì)降解和耗竭的原因。對于安全特性測試，我們在釘子穿透過程中測量電池溫度。”

達恩團隊在電池中使用雙鹽碳酸鹽電解質(zhì)溶液時，發(fā)現(xiàn)一種不活躍的死鋰混合物在電池中形成大的鋰柱，從而在電池內(nèi)創(chuàng)造出一個典型的鋰形態(tài)，可以解決使用壽命較短的問題。

特斯拉此前曾為一種電解質(zhì)溶液申請專利，這種溶液可以添加到鋰離子電池中，從而延長電池的壽命。優(yōu)化的電解質(zhì)成功地將無陽極電池的使用壽命延長至200個循環(huán)，這是一個顯著的改進。

例如，上文提到的斯坦福大學(xué)實驗是在2020年6月進行的。實驗表明，在容量下降到80%之前，無陽極電池可以運行100個循環(huán)。

這個研究的成果將導(dǎo)致電動汽車的電池使用壽命更長。特斯拉一直在努力開發(fā)具有百萬英里續(xù)航能力的電池，這可能會在9月22日的公司電池日活動中揭曉。

而能量密度是延長續(xù)航里程的關(guān)鍵，但在每一次充電延長續(xù)航里程之間存在著微妙的界限。達恩團隊的研究最終將會繼續(xù)下去，就過去的研究成果而言，這是一個重大的進步。