В декабре мы писали о владельце Tesla Model S из Германии, которому удалось проехать рекордные 1 млн км. Тогда отмечалось, что энтузиасту пришлось дважды заменить батарею и трижды — электродвигатель. С седаном Tesla Model 3 компания, как известно, вышла на новый уровень в плане долговечности — его подсистемы привода и кузов имеют запас прочности как у коммерческого грузовика-миллионника (в теории авто должно проезжать более полутора миллиона километров без каких-либо существенных поломок), тогда как ресурс батареи составляет до 1500 полных циклов заряда/разряда (от 480 до 800 тыс. км). И вот сейчас стало известно, что Tesla стала на шаг ближе к своей заветной цели — созданию батареи, которой хватит на миллион миль (1,6 млн км).
На соответствующую патентную заявку обратил внимание тематический сайт Teslarati. Патентная заявка под название «Способ синтеза никель-кобальт-алюминиевых электродов» описывает новый способ синтеза электродов, который может быть использован для производства аккумуляторных элементов — более доступных и более долговечных.
Согласно документу, предыдущие способы при нагревании порой приводят к образованию литиевого субстрата Li5AIO4. Уменьшив количество лития, можно сократить загрязнения, но сопутствующим негативным эффектом является ухудшение электрохимических свойств.
Исследователи Tesla разработали двухэтапный процесс синтеза для получения монокристаллических никель-кобальт-алюминиевых электродов. На первом этапе температура повышается до необходимого уровня, чтобы обеспечить рост монокристаллов. В то же время измененное соотношение лития к другим металлам ограничивает образование примесей. На втором этапе температура ниже, чем во время первого цикла. Авторы исследования указывают, что таким способом им удалось создать не содержащий примесей монокристаллический катод NCA, который позволит повысить ресурс батарей до более 4000 циклов заряда/разряда.
В патенте в подробностях описан процесс нагрева:
«Способы, описанные в этом документе, включают первую стадию литиирования, где литий и другой металлический компонент присутствуют при соотношении первого лития/другого металла менее 1,0 и спекаются при температуре от 800 до 950°С в течение периода времени от 1 до 24 часов для получения первого литиированного материала. Способ дополнительно включает в себя второй этап литиирования, на котором литий и другой металлический компонент присутствуют во втором соотношении литий/другой металл. Кроме того, первый материал литиированного электрода спекается с дополнительным соединением LiOHTLO при температуре от 650 до 760 °С в течение определенного времени от 1 до 24 часов для получения второго лиитированного материала».
Таким образом, использование электродов NCA в батареях потенциально позволяет избавиться от примесей, что в свою очередь может замедлить деградацию и существенно продлить жизнь современным батареям для автомобилей.
Что интересно, соавтором исследования указан Джефф Дан из Университета Далхаузи, который ранее работал над технологиями для улучшения батарей Tesla. В рамках партнерства с Tesla Джефф Дан также работал над новым электролитом, призванным сделать батареи долговечнее.
В этом месяце как раз должно было пройти батарейное мероприятие Tesla Investor Battery Day, где ожидались анонсы новых батарейный разработок, в том числе и с применением технологий Maxwell Technologies. Из-за коронавируса мероприятие было отменено. Но уже послезавтра, 29 апреля Tesla, должна отчитаться по итогам первого квартала 2020 финансового года. Не исключено, что в этот день Tesla сделает несколько анонсов.
Источник: Teslarati