Tesla Fuerscher demonstréiert 100-Joer, 4-Million-Mile Batterie

Ee vun de gréisste Bedenken iwwer EVs ass datt d'Batterien no e puer Joer ersat musse ginn, op grouss Käschte. No allem ass Är Smartphone Batterie méiglecherweis besser Deeg bannent esou wéineg wéi dräi Joer gesinn. Awer en Tesla Fuerscher ass prett fir dës Iddi eemol a fir all ze beréieren, nodeems se Batterien demonstréiert hunn déi potenziell déi meescht Mënschen iwwerliewen.

Tesla-Enthusiaster hu wahrscheinlech scho vum Jeff Dahn héieren. Hien ass Professer op der Dalhousie Universitéit an ass e Fuerschungspartner mat Tesla zënter 2016. Säi Fokus war d'Energiedicht an d'Liewensdauer vu Lithium-Ion Batterien ze erhéijen, souwéi hir Käschten ze reduzéieren. Den Dahn schéngt d'Motherload zesumme mat Kollegen a senger Fuerschungsteam getraff ze hunn. An e Pabeier publizéiert am Journal vun der Electrochemical Society, de Grupp behaapt e Batterie-Design erstallt ze hunn, deen 100 Joer ënner de richtege Bedéngungen dauere kéint.

Dem Dahn säi Pabeier kontrastéiert Zellen baséiert op der Li[Ni0.5Mn0.3Co0.2]O2 Chemie ("NMC 532") zu LiFePO4. Déi lescht ass d'Chemie "Lithium Iron Phosphate" (alias LFP) déi Tesla am Moment a Chinesesch gebaute Standard Model 3 Autoen benotzt, déi an Europa importéiert ginn. D'LFP Chimie huet méi niddereg Energiedicht wéi méi verbreet Lithium-Ion Alternativen, awer ass méi bëlleg, méi haltbar a angeblech sécher och. LFP ka bis zu 12,000 Lade-Entladungszyklen daueren, sou datt et an dëser Hisiicht ze schloen ass kee mëttlere Feat. Dem Dahn seng NMC 532 Zellen hunn no bal 2,000 Zyklen kee Kapazitéitsverloscht gewisen. De Pabeier extrapoléiert dëst fir eng 100 Joer Liewensdauer ze implizéieren (si hunn d'Batterie offensichtlech net sou laang getest).

Den Dahn huet och e Keynote am Mäerz um internationale Batterieseminar zu Orlando, Florida presentéiert, wou hien geschwat vun enger "4-Millioun-Meile Batterie". Dëst enthält e puer vun den Erkenntnisser am Pabeier, viru senger Verëffentlechung dëse Mount. Dahn hat virdrun d'"Millioun Meilen Batterie" versprach, an huet Zellen getest baséiert op seng ugepasst Chimie zënter Oktober 2017. Anscheinend si se staark ginn an no 4.5 Joer kontinuéierlech Cycling bei Raumtemperatur hunn se nëmmen 5% Degradatioun gesinn. Dëst géif heeschen, datt se en EV fir 4 Millioune Meilen kéinte maachen ier se ersat ginn.

En Deel vun de Grënn fir d'Längegkeet ass de Wiessel vu polykristallin op Eenkristallkatoden, déi net sou séier wärend dem Lade-Entladungszyklus ofbriechen. D'NMC 532 Chimie Dahn benotzt Kontraster mat der NMC 811 Chimie déi momentan vun LG Chem beschäftegt ass, déi aacht Deeler Nickel a senge Kathoden fir all Deel vu Mangan a Kobalt huet. D'lescht Joer huet den Tesla Model Y vum NMC 811 op LG Chem seng NCMA Chemiezellen gewiesselt, alias "héich Nickel". Dës sinn deier am Verglach mat entweder LFP oder NMC 811 awer bidden déi héchst Dicht fir déi längste Streck. NCMA Chimie benotzt Nickel, Kobalt, Mangan an Aluminium fir seng Kathoden, awer d'Majoritéit ass Nickel (89%).

Den NMC 532 Chimie Dahn huet getest versprécht en anere Sprong no vir an der Batterietechnologie. Autoen mussen awer net 100 Joer daueren, a si brauchen och net 4 Millioune Kilometer ze goen. Bedenkt datt den duerchschnëttleche Gefieralter an den USA ass 12 Joer 14,000 Meilen pro Joer maachen, déi duerchschnëttlech Liewensdauer Distanz, déi vun engem amerikaneschen Auto gefuer ass, ass 168,000 Meilen, an an Europa ass et vill manner. Also, a Wierklechkeet, Batterien mat 4 Millioune Meilen Haltbarkeet erlaben Uwendungen wéi Gefier-zu-Gitter, wat den Taux vum Lade-Entladungs-Cycling erhéijen. Awer si si méi wahrscheinlech am nëtzlechsten fir statesch Energielagerung an Haiser a fir Gitterpufferkapazitéit vun enger intermittierender erneierbarer Versuergung.

Waasserstoffbegeeschterten argumentéieren dacks datt d'Batterien just e Stopgap sinn, bis Fuel Cell Electric Vehicles a Waasserstofflagerungssystemer den Mainstream treffen. Awer mat all der Entwécklung, déi an der Batterietechnologie stattfënnt, ass Waasserstoff méiglecherweis ze wéineg, ze spéit wann et am Volume fir den Transport ukomm ass. Technologien wéi déi, déi den Dahn schafft, niewent Lithium Schwefel Entwécklungen wéi aus Theion an ultra-schnell Opluedtechnologie wéi StoreDot's, wäert bedeiten, datt an nëmmen e puer Joer Batterie all Problemer geléist hunn géint si.