特斯拉新专利：生成无杂质单晶NCA电极让电池寿命达100万英里

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大龙车务 ，特斯拉（Tesla）最新发布的一项新专利表明，其寿命达100万英里的电池又得到了进一步发展。该项专利描述了一种新型电池锂化过程，能够提高电池质量、延长电池寿命，甚至可以节省成本。

（图片来源：electrek.co）

此前，我们曾报道过，特斯拉的电池研究伙伴Jeff Dahn及其达尔豪斯大学（Dalhousie University）团队公布了一种新型电池的测试结果，表明该电池的使用寿命可能超过100万英里（戳）。

现在，特斯拉又提交了一份名为“镍钴铝电极合成方法”（Method for Synthesizing Nickel-Cobalt-Aluminum Electrodes）的专利，概述了一种新型电极合成方法，可用于电池生产。该专利提出了一种高效的镍钴铝（NCA）电极加热工艺，并表示，以前的加热方法有时会形成一种杂质——锂基底L15AIO4。降低电池中的锂含量可以减少污染，但又会造成“电化学性能较差的材料”。

该专利提出，电池达到一定的高温时，会导致单晶生长。修正锂与其他金属的比例可以限制在第一次加热过程中形成杂质。然后，该电池在第二次加热时，会比第一个加热周期的温度更低。该专利研究人员指出，该工艺有助于研发一款无杂质的单晶NCA，让电池的充电循环达到4000多次。

（图片来源：teslarati.com）

该专利概述了该加热工艺：“该方法包括锂化的第一步，该步骤中锂和其他金属的比例小于1.0，并在800至950摄氏度的温度下烧结1至24小时。该方法还包括锂化的第二步，锂和其他金属比例需减去第一次锂和其他金属的比例，即如果第一次的比例为“b”，第二次的比例则为1.0-b等，而且第一次锂化的电极材料会加入杂质LiOHTLO，然后在650至760摄氏度的温度下烧结1至24小时，得到第二次锂化材料。”

总之，在电池中使用NCA电极可实现无杂质的单晶材料，而没有此种污染物可能会使电池的整体寿命延长，帮助特斯拉为汽车生产寿命达100万英里的电池。知情人士还表示，新型电极可能让新电池的能量密度达到与NMC（镍钴锰酸锂）电池类似或者更高。

特斯拉一直在改进其电池技术，而且其和储能系统的电池能量密度也变得更高。特斯拉内华达超级工厂（Gigafactory）等设施实现的规模经济效应，也在很大程度上帮助特斯拉让电池价格达到每千瓦时100美元。人们都认为，此种价格能够让电动汽车的价格达到与内燃机汽车相当。

除申请电池专利之外，特斯拉还收购了几家电池公司，如Maxwell Technologies和Hibar Systems，这两家公司都在研发能够提高电池质量和降低生产成本的技术，而特斯拉最近申请的专利也有助于实现上述目标。

特斯拉电池技术的发展可能能够让其汽车的使用寿命达到20至30年，远远长于汽油动力车。该公司似乎还在打造一个产品线，可以在较长时间内与车主保持联系，进而无需每年都进行维护。加上价格得以降低，可能会加速全体社会实现可持续发展。

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