特斯拉支持的电池研究团队致力于开发单晶无钴锂离子电池

杰夫·达恩(JeffDahn)位于加拿大哈利法克斯达尔豪西大学(DalhousieUniversity)的电池实验室因与特斯拉的关系而闻名，目前正在研究一种新的锂离子电池化学物质。新型电池将使用掺杂钨的单晶无钴阴极，以提高性能并延长生命周期。

特斯拉被认为是锂离子电池技术最先进的公司之一。其车辆中安装的电池是市场上性能最好、最耐用的电池之一。很少有人知道，特斯拉在这一领域的诸多技术成就都归功于锂离子电池开发先驱杰夫·达恩(JeffDahn)。Dahn在20世纪70年代末开始研究锂离子电池，现在领导加拿大哈利法克斯达尔豪斯大学的一个电池研究实验室。

得益于2015年签署的合作协议，达恩和他的团队与特斯拉有着密切的联系。自2016年以来，特斯拉已经资助了达尔豪斯的几项电池研究工作。特斯拉的至少六项锂离子电池专利申请将达恩和他的团队成员列为共同发明人。如果达恩成功地将其最新研究转化为商业产品，我们很快就会在这个列表中添加另一个。

根据《电化学学会杂志》上发表的一篇论文，杰夫·达恩和他的团队正在研究一种独特的不含钴的单晶阴极。已知单晶电极比NMC电池中的多晶电极具有更长的生命周期。原因是多晶材料会产生颗粒微裂纹，从而显着缩短电池的寿命。单晶材料即使在超过1,000次循环后也几乎没有出现微裂纹。

尽管如此，它们仍然非常昂贵，占整个电池成本的76%和电池组成本的55%。这对商业规模采用单晶电极构成了严重障碍。达恩和他的团队提出了一种通过消除化学物质中昂贵的钴来降低成本的解决方案。

其结果是一种无钴、单晶层状氧化物正极材料，称为NM64，因为它含有60%的镍和40%的锰。特斯拉现在使用的是NMC811化学物质，因此将镍含量从80%减少到60%可以进一步降低成本。

有趣的是，单晶NM64阴极是通过简单的全干法合成工艺生产的，不需要水，不需要中间化学品，并且产生很少的废物。这与特斯拉为4680电池开发的干电极工艺不同。研究表明，该电池具有高达4.4伏的优异高压稳定性。研究还发现，在阴极添加0.3%的钨涂层可​​以提高循环稳定性。

新的阴极材料生产起来很简单，目前的商业制造设施可以相对容易地采用该工艺。这将降低制造阴极所需的复杂性、成本和时间。这个调查表明尽管每个人都在大肆宣传固态电池，但旧的液体电解质锂离子电池仍然有生命力。不过，要在特斯拉电动汽车上看到这项技术可能还需要一段时间。

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