特斯拉獲新電池專利,利用電解液添加劑提升電池性能

2020-12-04 全國能源信息平臺

【能源人都在看,點擊右上角加'關注'】

12月27日消息,據國外媒體electrek報導,日前特斯拉通過旗下的加拿大分公司申請了一項新的電池技術專利。

該專利介紹了一種通過使用電解液添加劑來改善鋰離子電池性能的方法。通過調整電解液添加劑的組成以及配比,鋰離子電池的使用壽命和性能將能得到提升。

與此同時採用這一方法的新型電池系統,將適用於包括汽車、電網儲能在內的不同儲能應用場景。

事實上今年以來,特斯拉在電池方面便動作頻頻。

據媒體報導,特斯拉此前已就電池組裝方法申請過專利,其方法是先將單個電池並聯組成電池子模塊,然後再把這些子模塊組裝成汽車使用的動力電池。

而藉助特斯拉新的電池組裝方法,電池廠能進一步提升電池生產效率。

一、特斯拉申請新電池專利 利用電解液添加劑增強鋰離子電池性能

據國外媒體electrek報導,今年年底,特斯拉通過旗下的特斯拉汽車加拿大分公司申請了一項名為《二惡唑酮和亞硫酸氰作為鋰離子電池電解液添加劑》(Dioxazolones and nitrile sulfites as electrolyte additives for lithium-ion batteries)的國際專利。

▲特斯拉獲新的電池技術專利

依據專利申請給出的說明,該發明涉及一項較少使用電解液添加劑的新型電池系統,能夠在包括車輛和電網儲能在內的不同儲能應用中使用。

更具體地說,這項專利包含了一種能增強鋰離子電池的性能及壽命,同時比其他更加依賴添加劑的系統成本更低的電解液添加劑系統。

二、可通過調整添加劑配比再做優化

根據專利申請書,該研究工作的最大亮點是描繪了一種採用了新近開發的電解液添加劑MDO以及兩種新的添加劑PDO與BS所製成的NMC/石墨材料鋰離子軟包電池。

實驗結果表明,不同的化學成分配比可造成電池性能差異。

例如,在電池使用過程中,MDO和PDO均會在石墨電極表面形成保護固體電解液界面層(SEI),而BS則不會。

作為單獨使用的添加劑,採用PDO作為電解液添加劑的電池性能表現最好。

另外在長時間的電池循環性能測試中,2%PDO+1%硫酸乙烯(DTD)的電解液添加劑組合、2%PDO+1%二氟磷酸鋰(LFO)的電解液添加劑組合比含有碳酸亞乙烯酯(VC)的電池擁有更好的性能表現。

據electrek報導,該專利申請中還提示了電池領域的技術人員還可以通過調整主要及次要添加劑的比例或通過引入第三個混合物對專利的研究成果作進一步優化。

結語:特斯拉在電池領域又進一步

今年,特斯拉在電池方面採取了不少動作。

除了已經將擁有成熟乾電極製造公司的電池公司Maxwell以及擁有完整電池製造設備的Hibar收入麾下之外,特斯拉也一直在申請新的電池專利。

根據外媒報導此前,特斯拉的電池合作夥伴Jeff Dahn及其團隊已經發表一篇論文,對其正在測試的新型鋰離子電池進行介紹,他們認為新的電池能夠使電動汽車中的電池組使用壽命超過160萬公裡。

如今,又一項新的電池申請專利曝光說明特斯拉正在堅定地更新著自己的電池技術。不久的將來,特斯拉或許會宣布將為自己量產電池。

免責聲明:以上內容轉載自Ne時代,所發內容不代表本平臺立場。全國能源信息平臺聯繫電話:010-65367702,郵箱:hz@people-energy.com.cn,地址:北京市朝陽區金臺西路2號人民日報社

相關焦點

  • 淺談圓柱電池電解液產品及設計
    【文/杉杉新材料 朱學全】2020年受疫情影響安全出行讓二輪車市場異常火爆,特斯拉電池日發布的大圓柱矽納米線電池以及電池材料市場DMC、EMC價格暴漲等三件大事都牽動著圓柱電池企業的神經,相關資訊刷爆朋友圈。電解液作為圓柱電池四大主材之一,對圓柱電池的各項性能均密切相關,作為上遊電池材料企業技術族一員針對這一熱點話題,淺談一下圓柱電池電解液產品及其設計。
  • 特斯拉申請電解質添加劑專利 讓汽車電池壽命超過100萬英裡
    此種新電池是由下一代單晶NMC(鎳鈷錳酸鋰)陰極和一種新型先進電解質製成的鋰離子電池,自此,特斯拉就一直就此種新型電池化學物質在美國和國際上申請專利。專利申請文件中寫道:「該專利涵蓋一種新型電池系統,採用的電解質添加劑更少,不過可以用於多種儲能應用,如車輛和電網儲能。更具體而言,該專利包括一個電解質添加劑系統,可以提升鋰離子電池的性能,延長其壽命,同時與其他需要更多或其他電解質添加劑的電池系統相比,成本也得以降低。」
  • 特斯拉新專利100萬英裡續航裡程成了?
    近日,特斯拉發布了一項專利,旨在通過使用大量的電解液添加劑來延長鋰離子電池的壽命和性能,從而實現100萬英裡電池的設想。特斯拉於2018年8月提交了「二惡唑酮和腈亞硝酸鹽作為鋰離子電池電解液添加劑」的專利申請。
  • LiTFSI作為電解液添加劑表現出優異性能
    雖然LiTFSI等鋰鹽暫時還無法作為商業電解液的溶質使用,但是作為添加劑使用時卻起到了非常好的效果。Varvara Sharova的實驗發現,在電解液中添加2wt%的LiTFSI,可以有效的提升LiFePO4/石墨電池的循環性能:20℃下循環600次,容量衰降小於2%,而作為對照組添加2wt%VC添加劑的電解液,同樣的條件下,電池容量的衰降達到了20%左右。
  • 特斯拉電池日或將於下周舉行 概念股又要嗨?
    其重點研究領域包括高鎳正極、矽碳負極、新型電解液添加劑、鋰離子電池安全性等方面。  根據近幾年Jeff Dahn團隊涉及單晶材料的論文,單晶材料在長循環下的容量保持、結構穩定性、安全性能等方面均有較為明顯的優勢。因此,雖然克容量稍低,但在長壽命的電池研發方向上,單晶仍然是正極材料研究的重點領域。
  • 【乾貨】高壓鋰離子電池電解液添加劑詳解及應用舉例
    由於PFA的這一特性,ZHU等嘗試將全氟烴基(下圖中TEM-EC、PFB-EC、PFH-EC 、PFO-EC)取代的碳酸亞乙酯添加到高壓鋰離子電池電解液中,對於Li1.2Ni0.15Mn0.55Co0.1O2石墨電池,當加入0.5% (質量分數)的PFO-EC後,電池在長時間循環過程中性能明顯提高,這主要是因為添加劑在循環過程中形成了雙層的鈍化膜,同時減少電極表面的降解與電解液的氧化分解。
  • 鋰離子電池電解液添加劑FEC和VC的成膜機理分析
    FEC和VC成膜機理分析石墨負極在嵌鋰狀態下的電位接近0V,已經超過了常規碳酸脂類電解液的穩定電壓範圍,因此電解液會在負極表面分解產生一層固態的分解產物,這就是我們常說的SEI膜,這層界面膜不僅能夠有效地阻止電解液進一步在電解液在負極表面發生分解,還能夠傳到Li+,因此SEI膜對於鋰離子電池的電化學性能具有重要的影響。
  • 新宙邦:添加劑是鋰離子電池電解液的重點研究方向
    公告顯示,目前,添加劑的開發是鋰離子電池電解液領域的重點研究方向,其可以針對性的解決當前鋰離子電池普遍存在的循環壽命較短和安全隱患等行業共性技術難題,公司研發的電解液添加劑能非常有效的改善電池循環和高低溫等性能。
  • 鋰離子電池電解液超全面介紹
    其主要分為無機成膜添加劑(SO2、CO2、CO等小分子以及滷化鋰等)和有機成膜添加劑(氟代、氯代和溴代碳酸酯等,藉助滷素原子的吸電子效應提高中心原子的得電力能力,使添加劑在較高的電位條件下還原並有效鈍化電極表面,形成穩定的SEI膜。)另有Sony公司專利報導,在鋰離子電池非水電解液中加入微量苯甲醚或其滷代衍生物,能改善電池的循環性能,減少電池不可逆容量的損失。
  • 無EC電解液助力提升高鎳正極電池電性能和安全性
    但是進來相關研究顯示含EC電解液似乎對三元正極電池並不「友好」,如Jeff Dahn等研究顯示當使用不含EC的電解液後NCM523軟包電池的4.4 V高電壓循環性能有顯著提升[1],Hubert A. Gasteiger等研究顯示三元材料在過充、加熱等條件下會釋放單線態氧且單線態氧更容易同EC反應生成H2O2進而惡化電池性能[2-3]。
  • 超酷的電池材料:一種新電解質添加劑可幫助電池在-40℃工作
    導語:中國和美國的科學家一同開發了一種電解質材料添加劑,據了解,這種添加劑可以擴大鋰離子電池的工作溫度範圍,使電池可在-40℃的溫度下工作,60℃的高溫下也不會影響性能。研究小組發現,通過調整電解液中不同添加劑的體積,他們可以開發出在- 40℃到60℃的溫度下仍能保持良好性能的鋰離子電池。這項工作重點在於五種電解質添加劑的不同組合的使用。從中發現了有三種化合物添加劑可形成最佳組合,這一組合在- 40℃時可以提高放電性能,在60℃時能略微改善循環的穩定性。在25℃時,電池在1000次循環後能夠保持85 %以上的容量。
  • 特斯拉自產電池的秘密:用成本碾壓同行 產線正在搭建
    與此同時,上文提到,乾電極技術能夠實現將鋰金屬補充到負極內,以彌補充放電過程中,鋰離子在負極、電解液中的消耗。 而此前,Maxwell有一項待審專利正是將鋰離子補充至電池負極,這項專利技術將能夠有效緩解電池在使用過程中的容量衰減問題。而隨著特斯拉完成對Maxwell的收購,這項專利技術也自然轉移到了特斯拉的名下。
  • 特斯拉動力電池深度剖析:再探「門口的野蠻人」
    電池的技術更新會催生新的投資機會,而特斯拉的動力電池始終引領行業,我們通過本篇報告全面梳理了未來的技術方向,對特斯拉「電池日」進行展望。例如,Jeff Dahn 團隊在 2019 年提出了 Al2O3 塗層如何提升正極材料性能的新見解,他們認為,電解液中的 LiPF6 可以和 Al2O3 或者其他氧化物反應生成一種公認的電解液添加劑二氟磷酸鋰(LiPO2F2),該產物可以有效抑制電池阻抗的增長,提升鋰電池的循環穩定性和使用壽命。
  • 高壓鋰離子電池發展受限?這幾款電解液添加劑帶來新生機
    本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201706/346924.htm含硼添加劑含硼化合物經常作為添加劑應用到不同正極材料的鋰離子電池中,在電池循環過程中,很多含硼化合物會在正極表面形成保護膜,來穩定電極/電解液之間的界面,從而提高電池性能。
  • 特斯拉為新型無陽極鋰電池申請專利 或取代固態電池
    Tesla patents new technology for lithium metal/anode-free battery cells) 網易科技訊 7月10日消息,據外媒報導,電動汽車製造商特斯拉公司已經為一種新的鋰金屬電池或無陽極鋰電池申請了新電解液解決方案專利
  • 矽納米線、無鈷高鎳、乾電極 特斯拉電池日將公布哪些新技術?
    原標題:矽納米線、無鈷高鎳、乾電極…特斯拉「電池日」將公布哪些新技術?北京時間9月23日,萬眾矚目的特斯拉「電池日」活動將在年度股東大會後舉行。特斯拉「電池日」會發布希麼重磅技術?這無疑是行業內投資者最為關注的話題之一。
  • 特斯拉新電池容量大增超30% 新型電解液溶劑DMC供不應求
    特斯拉新電解液溶劑唯一供貨商日前,據港媒報導稱,有三菱化學(MTLHY)的技術專家透露,特斯拉新電池的重要創新是正負電極和新型電解液。該新型電解液由三菱化學研發,採用先進的添加劑技術,通過控制電極表面的副反應,電解質即使在低溫環境下也能保持高產量,並具有出色的耐久性和安全性。
  • 硼酸三甲酯作為正極成膜添加劑提升LiCoO2電池高電壓性能
    正極材料/電解液界面對電池性能至關重要,一方面可以通過對正極材料進行摻雜處理提高正極材料的結構穩定性,另一方面可以對正極材料進行Al2O3等包覆處理或在電解液中添加正極成膜添加劑儘量減少正極材料和電解液的直接接觸。相較於正極材料改性的複雜性和耗時性,對電解液組分進行優化省事省力,操作也相對簡單。
  • 特斯拉收購Maxwell自製電池深度梳理與投資機會
    乾電極密度更高,容納更多活性物質,能量密度更高;同時幹法將鋰金屬添加到負極,可提升電池容量與能量密度,常規鋰電池第一次循環會生成SEI膜消耗鋰,造成容量損失,Maxwell18年有一項待審核專利,用幹法將鋰金屬添加到負極,補償第一次循環的容量損失。此外,電池壽命提升2倍以上。
  • 電力設備行業:特斯拉的動力電池夢都有哪些布局?
    投資建議:1)乾電極技術是對電池生產工藝的優化,沒有改變當前的電池材料體系,並且會加速鋰電池向高鎳化方向發展。強烈推薦具備技術優勢的高鎳三元正極材料龍頭企業當升科技;乾電極技術的發展將會帶動高鎳添加劑、成膜添加劑等新型添加劑的用量增加,推薦在新型添加劑領域具備深厚技術積累的電解液龍頭新宙邦。