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特斯拉研发锂离子/锂金属混合电池 可充当电动汽车的增程器

   日期:2020-05-08     来源:盖世汽车    浏览:5600    评论:1    
据外媒报道,特斯拉加拿大研究中心发布了有关锂离子/锂金属混合电池的研究结果,此种混合电池可用于打造配备增程器的纯电动汽车。


(图片来源:electrek.co)

通常来说,当谈论到带有增程器的电动汽车时,指的是一种由电池驱动、但配备一个小型汽油内燃机的电动汽车。当用户需要更长的续航时,该增程器可以充当给电池充电的发电机。例如,宝马i3 Rex车型就配备了一个电池组,纯电动续航里程可达126英里(约合203公里),如果使用内燃机,续航里程可延长至200英里(约合320公里)。

特斯拉的混合电池研究由加拿大豪斯大学(the University of Dalhousie)的Jeff Dahn团队进行。该团队描述了一种新型电池,既能利用锂离子电池寿命长的优势,又可利用锂金属电池能量密度高的优势。


(图片来源:electrek.co)

增加电池的能量密度会增加电动汽车的成本,实现更长的续航里程。用锂金属替代传统锂离子电池中的石墨阳极就可显著提高能量密度,但是,锂金属阳极会导致电池容量损耗快、寿命短。为了研发寿命更长的高能量密度电池,研究人员提出一种锂离子/锂金属混合电池,通过有意地在石墨上镀上锂金属而实现。虽然在传统锂离子电池中,额外进行锂镀是一种降解机制,研究人员却利用经过优化的双盐电解液,在石墨上实现可逆的锂电镀。此外,由于电池通常无法100%实现容量循环,此类混合电池可在锂离子模式下运行,寿命几乎不会退化,而定期充满电的锂金属则可以扩大电池容量。

研究人员还谈到该技术对于电动汽车的作用:“如果配备传统锂离子电池的电动汽车续航里程可达400公里,使用混合电池后,其续航里程可达480公里。通过限制混合电池在锂离子模式下运行时的最高截止电压,该电池的平均电压和输出容量都会降低。因此,在锂离子模式下运行的混合电池能量密度可达530Wh/L,比传统锂离子电池低25%左右,使车辆续航里程达300公里。根据Smart et al.34进行的有关电动汽车驾驶行为研究,平均只有1%的电动汽车日常行驶会达325公里以上,因此,在大多数情况下,让该混合电池以锂离子模式运行可让电动汽车的续航里程达到300公里,周期性地让电池以锂金属模式运行,则可实现400公里以上的续航里程,对于大多数驾驶员而言,都是符合要求的。”

现在,该混合电池并未上市,还处于研发早期阶段,虽然研究人员展示了该款混合电池的性能取得了非常惊人的进步,但要实现商业化还有很长的路要走。此外,这也不是特斯拉首次研究混合电池,该公司在2013年还申请了一项锂离子/锂金属混合电池专利。 
 

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