Акумулаторна батерия за един милион мили: Tesla патентова новия електрод NCA

В края на миналата година съобщихме за германеца Хансйорг Хеминген (Hansjörg Gemmingen, който успя да измине рекордните 1 милион мили с електромобила Tesla Model S. Тогава отбелязахме, че се е наложило той два пъти да подменя част от акумулаторния блок и три пъти – електродвигателя. Но с излизането на седана Tesla Model 3 автомобилната компания постави абсолютен рекорд по отношение на дълготрайността и издръжливостта – задвижването, окачването и купето са толкова устойчиви и стабилни, че могат да изминат над милион и половина километра без съществени повреди. Но ресурсът на акумулаторния блок е 1500 цикъла на зареждане и разреждане или от 480 до 800 хиляди километра. Ето че сега Tesla подаде заявка за патент за съвсем нов вид електрод, който дава възможност с един акумулаторен блок да се изминат един милион мили (1,6 милиона километра).

На тази патентна заявка обърна внимание уеб порталът Teslarati. Патентът се нарича „Нов метод за синтезиране на никел-кобалт-алуминиеви (NCA) електроди“ и описва нов начин за синтез на електроди за акумулаторни батерии, който може да се използва за създаването на батерии с много дълъг технологичен живот.

В описанието на патента се казва, че при предишните методи за изготвяне на електроди чрез нагряване, понякога се образува литиев субстрат – Li5AIO4. Ако се намали количеството на лития, може да се намали замърсяването, но по този начин се нарушават електрохимическите свойства на батерията.

Специалистите на Tesla са създали нов двуетапен процес на синтез на монокристални никел-кобалт-алуминиеви електроди. На първия етап температурата се повишава до необходимото ниво, при което започва нарастването на монокристала. Едновременно с това става възможно значителното намаляване нивото на лития който вече е с друго съотношение спрямо другите метали и по този начин образуването на примеси на практика изчезва. При втория етап температурата е по-ниска е сравнение с първия цикъл. Така се създава монокристален NCA катод без примеси. Този катод повишава ресурса на акумулаторната батерия до над 4000 цикъла на зареждане/разреждане.

В крайна сметка използването на NCA електродите в батериите дава възможност за цялостно премахване на нежеланите примеси, което рязко намалява деградацията и съществено се удължава технологичния живот на съвременните акумулаторни батерии за електромобили.

Интересно е, че съавтор на научното изследване за новия патент е Джеф Дан от университета в Далхаузи, който и по-рано работеше върху нови технологии за подобряване батериите на Tesla. Сега ученият работи върху нов електролит, който още повече ще удължи живота на акумулаторните батерии.

Този месец трябваше да се състои събитието Tesla Investor Battery Day, на което се очакваше да бъдат показани най-новите разработки в областта на акумулаторните батерии за електромобили, но заради новия коронавирус то бе отменено.

Да напомним, че утре, на 29 април, Tesla трябва да публикува финансовия си отчет за изтеклото първо тримесечие на 2020 година. Обикновено, едновременно с това Tesla прави и по няколко интересни анонса.