Tesla ansøger om patent på nye NMC-celler. Millioner af kilometer og minimal nedbrydning

Tesla Canada har ansøgt om nye celler med NMC (nikkel-mangan-kobolt) katoder. Det ser ud til at være de samme elementer, som Jeff Dans laboratorium udviklede til producenten, der tillader millioner af miles at blive tilbagelagt med minimalt slid.

Skal Tesla skifte fra NCA til NMC?

Tesla bruger i øjeblikket lithium-ion-celler med NCA-katoder, det vil sige nikkel-kobolt-aluminium, med mindre end 10 procent koboltindhold, i hvert fald i Tesla Model 3. Dette fænomen i sig selv, fordi i de bedste moderne NMC811-celler 10 procent koboltkatoder bruges - men de træder langsomt i drift og fortrænger NMC622-elementer.

> 2170 (21700) celler i Tesla 3-batterier bedre end NMC 811 i fremtiden

Som lovet af Elon Musk, moderne Tesla skal køre fra 0,48 til 0,8 millioner kilometer på batteri. Men i den nærmeste fremtid vil han gerne køre 1,6 millioner kilometer på batteristrøm – det skal karosseriet og drivaggregatet i Tesla Model 3 understøtte.

Og her er han hjulpet af resultaterne fra Jeff Dans laboratorium, som arbejdede for Tesla i et stykke tid, og som i september 2019 kunne prale af en helt ny elektrolytkemi af lithium-ion-celler med NMC532-katoder.

Takket være brugen af en "enkeltkrystal" katode og en elektrolyt med aktuelt anvendte additiver beriget med dioxazoloner og sulfitesternitriler, afhængigt af sammensætningen af elektrolytten (kilden), er følgende opnået:

langsommere celledegeneration på grund af hæmmet vækst af det passiverende lag (SEI), der binder lithiumioner, som er direkte ansvarlige for kapacitans,
højere celleeffektivitet som funktion af temperatur.

A) Mikroskopisk fotografi af NMC 532 pulver B) Mikroskopisk fotografi af elektrodeoverfladen efter kompression, C) En af de testede 402035 celler i en pose ved siden af en canadisk to dollar mønt, NED, diagram til venstre) Nedbrydning af testceller sammenlignet på baggrund af modelceller, diagram NED til højre) cellelevetid versus temperatur under opladning (c) Jesse E. Harlow et al. / Journal of the Electrochemical Society

Det hele lyder kompliceret, men effekterne er fantastiske:

70 procent kapacitet efter 3 opladningscyklusser ved 650 grader (ca. 40 millioner kilometer),
op til 90 procent effekt efter 3 millioner kilometerhvis celletemperaturen blev holdt på 20 grader Celsius og opladningen skete ved 1°C (batterikapacitet 1x dvs. 40 kW med 40 kWh batteri, 100 kW med 100 kWh batteri osv.).

Det vides ikke, om den indgivne patentansøgning betyder, at Tesla vil overføre NCA til NCM. Hidtil er det uofficielt blevet sagt, at NCM lithium-ion-celler skulle optræde i modeller fremstillet i Kina.

> Asfalt (!) Vil øge kapaciteten og fremskynde opladningen af lithium-ion-batterier.

Vi kan dog med sikkerhed sige, at den californiske producent er klar til at udstede sine patenter. Ved at udgive arbejde med nye elektrolytadditiver vil han måske accelerere verdens arbejde med næste generation af lithiumceller.

Her er den fulde Tesla-patentansøgning (PDF download HER):

Redaktørens note www.elektrowoz.pl: Mens vi udviklede dette tema, følte vi, at skabelsen af en polsk elbil ville være virkelig MEGET dyr. Vi var ikke i stand til at finde nogen omtale af dioxazoloner og sulfitesternitriler på det polske internet. Det betyder, at der formentlig ikke er nogen person i Polen, der kunne forstå denne patentansøgning og dens konklusioner. Vi har mange ph.d.er inden for skrivning, markedsføring, filologi og historie, men de virkelige fremskridt sker et andet sted, lige her, lige foran vores øjne.

Dette kan interessere dig: