埃隆·马斯克,电池技术|纳米硅线、无钴高镍还是干电极？特斯拉电池日或公布这些新技术
特斯拉的一举一动都会引起新能源汽车行业的震动 ， 临近9月22日举行的特斯拉电池日 ， 马斯克先在推特上为Battery Day预热并称将公布大量激动人心的消息 ， 板上钉钉是百万英里电池没跑了 。
文章图片
文章图片
除此之外 ， 特斯拉也又有新动向 ， 路透社报道称 ， 目前特斯拉正在与加拿大矿业公司吉加金属公司（Giga Metals）商讨如何开发一座大型矿山 ， 想要购买大量低碳镍金属 。资料显示 ， 该矿已测量并显示储量为236万吨镍和14.1万吨钴 。Giga计划在20年内每年生产4万吨镍和2000吨钴 。
所以 ， 特斯拉这是想要把鸡蛋分散在不同的篮子里吗？高续航高成本的电池也要抓 ， 无钴电池也要抓 。尽管距离电池日还有些时日 ， 但根据之前媒体曝出的相关新闻 ， 我们也可对这次发布会的内容略窥一二 。干电极技术+负极预锂化
2019年 ， 特斯拉相继收购了Maxwell和Hibar两家公司 ， Maxwell主要业务领域涉及超级电容器和干电极技术等 ， Hibar则是电池制造专家 。
文章图片
文章图片
Maxwell公司宣称 ， 干电极技术未来有望将电池能量密度提升到500Wh/kg 。这是一个什么概念？目前 ， 特斯拉Model 3上的NCA811三元锂电池 ， 单体能量密度为340Wh/kg ， 是磷酸铁锂电池的二倍（仅从单体电池角度来说 ， 不考虑使用CTP模组后整体电池包） 。从技术层面来看 ， 大概率会通过负极预锂化来实现能量密度的提升 。
什么是干电极技术？
传统的锂离子正负极制造是将粘结剂溶剂（比如60%的PTFE或者NMP溶剂） ， 和导电剂混合成浆料 ， 然后把浆料再涂布在铜箔或铝箔上 ， 通过烘干把溶剂蒸发 ， 干电极则是直接将粉末混合压制在集流体上 。
什么是预锂化？
简单来说 ， 就是为电池提前准备一些锂 ， 把电池反应过程中损失的一些不必要的锂补充回来 。
电池在首次充放电的时候 ， 有机电解液会在电池负极发生氧化还原反应 ， 形成SEI膜 ， 这种锂离子的消耗是不可逆的 ， 已经形成SEI膜的锂离子只能以SEI膜的形式存在在电池里 ， 无法再变成锂离子为电池容量做贡献 。而预锂化能有效提升电池容量和循环寿命 。
但所有电池的预锂化都能有效提升电池能量密度吗？并不是 。
文章图片
文章图片
预锂化对于硅或者硅基材料作为负极的电池提升效果明显 。现在广为使用的石墨负极不可逆锂损耗仅为5%～10% ， 还处在一个比较能让人接受的范围内 ， 但如果使用更高容量的负极材料 ， 锂损耗的比例会明显提升 ， 纯硅负极的首圈循环效率只有50%——结合特斯拉此前发布的硅纳米线技术来看 ， 预锂化势在必行 。
Maxwell的预锂化技术就是将锂金属粉末与正极、负极活性材料混合后压制成电极 ， 使用粘结剂和导电剂代替溶剂 ， 让负极材料和锂粉进行混合 ， 直接和集流体合二为一 。结合Maxwell的干电极技术 ， 简直是最佳拍档 。
文章图片
文章图片
有人会问 ， 现在特斯拉不已经在负极材料中掺入了10%的硅材料了吗 ， 那目前特斯拉采用预锂化技术了吗？
还没有 。
一个是因为特斯拉目前采用的浅充浅放策略对电池的影响不大 ， 而Model 3也是通过提升电池容量来提升车辆的续航里程；再有则是因为现在的负极补锂技术操作复杂 ， 对环境要求高 ， 也直观的反映在成本更高 ， 无法产业化预锂技术
推荐阅读
- 电池|INNOCN便携4K显示器使用体验----随时随地的高水准色彩呈现
- 电池技术|法国发明出世界最快的电极：可将锂电池的密度提高3倍
- 新机发布|小米6 Pro工程机现身，4000mAh大电池搭配曲面屏
- 电池技术|关于惠州赣锋建设高端聚合物锂电池研发及生产基地建设，赣锋锂业要干大事
- 5G手机|五千电池+高刷新率，两款超长续航5G千元机，最低仅1399元
- 手机使用技巧,电池技术|实用冷知识|手机遇冷为什么会关机？
- 车友头条|特斯拉不需要公关 “网红”马斯克摆平一切
- |AOC推出便携式触控显示器：15.6英寸+超大电池
- 行业互联网,埃隆·马斯克|快讯｜埃隆·马斯克预计 特斯拉汽车今年产量将突破50万辆
- 电池技术|熊孩子玩具电池不怕没电了！XTAR ET4S充电器之体验