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( 二 )
顺口提一下Maxwell正在研发的超级电容吧 ， 可以在纯电车的动能回收上起作用 。超级电容器可以看做一个紧急储存电量的装置 ， 耗能要小于把电量回收到电池里 。急加速过程中 ， 超级电容器能够实现大功率放电 ， 避免动力电池直接大功率放电产生锂枝晶 ， 防止对电池结构造成不可逆的损伤 。硅纳米线?
早在前几日特斯拉发布电池日海报时 ， 就有人看出海报背景中隐藏的硅纳米线 。硅负极材料的理论比容量达到4200mAh/g ， 但在实际应用中却存在着致命缺点——在离子脱嵌过程中硅会发生严重的体积变化 ， 导致负极结构破坏 ， 电池循环能力变差 。而锂离子电池的充放电过程都需要锂离子的脱嵌来完成 。
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而硅纳米线指宽度在10纳米左右 ， 纵向长度无限制的硅材料 。这种结构的线形材料可以通过横向膨胀释放体积应变带来的压力 ， 硅纳米线之间的空隙可以容纳体积膨胀 ， 防止材料内部相互挤压破碎 ， 影响电池正常运行 。
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特斯拉与Amprius合作开发了一种新的硅纳米线制造工艺：利用涂覆有硅纳米涂层的模板 ， 使用cvd工艺直接在基板材料上生长硅纳米线 。这一方法同样适用于在硅纳米线上复合或掺杂其他材料 ， 以增强其导电性和强度 。
特斯拉将硅纳米线直接放在海报上 ， 说明这次电池日发布会上硅纳米线必然具有重要意义 。极有可能特斯拉之前预告的百万英里电池将应用该技术 ， 或者这一技术将关系到特斯拉电池的未来发展 。无钴/高镍电池?
特斯拉与宁德时代合作的消息已经是广为人知 ， 这也更加确信了宁德时代在磷酸铁锂电池方面的成就有可能为特斯拉所用——磷酸铁锂电池 ， 不就是无钴电池的另一种说法吗？但这里我们按下不表 ， 毕竟特斯拉官方也曾表示过 ， 无钴不一定是磷酸铁锂 。
【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】
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马斯克一直都是无钴电池的坚定拥护者 ， 2018年他就表示未来特斯拉的动力电池钴含量会降到0 ， 实现真正意义上的无钴 。钴作为稀缺金属 ， 产量少且分布不均 ， 又会增加电池成本 ， 无钴电池的出现势必会对当今的电池体系和新能源产业带来翻天覆地的变化 。
去钴到底难在哪？
以现在广泛应用的NCM电池为例 ， 锂离子在正极材料的脱嵌过程中 ， 很容易影响正极结构的稳定性 ， 而钴的加入可以稳定正极材料的层状结构 ， 并提高材料的循环和倍率性能 ， 这也是去钴化的难点之一 。
而特斯拉合作伙伴杰夫·达恩团队主要是通过单晶材料的突破、电解液添加剂和提高镍含量来实现降钴 ， 这也和前文提到的特斯拉计划开发矿山的计划不谋而合 。研究结果显示 ， 在高镍含量的NCA电池体系中（也就是特斯拉Model 3采用的电池种类） ， 钴的作用并非不可代替 ， 加入铝、锰和镁等金属 ， 某种程度上也同样能起到这种作用 。因此 ， 特斯拉大概率采用新型高镍正极材料来实现马斯克的无钴梦 。百万英里电池
预锂化、干电极、纳米线这些技术名词距离我们太过遥远 ， 百万英里电池的发布才是重头戏 。
自特斯拉公布百万英里电池的消息以来便受到了广泛关注 ， 各大媒体将特斯拉和其合作伙伴的近几年的专利全部翻出来 ， 上述技术陆续进入大众视野 。除了“单晶镍钴铝电池技术”有资料显示极有可能实装在新电池上 ， 其他技术是否实装我们还需等到电池日那天才能得知 。
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