特斯拉“百年电池”的秘密 都在这篇论文里(3)

　　在此次研究中，控制三元锂和磷酸铁锂电池正极电压基本相同，得出了与先前研究不同的结论：那就是三元锂电池的寿命竟然相当长。

　　进入实验准备阶段，研究人员将NMC532作为电池正极，人造石墨作为负极，打造了三元锂电芯。作为对照，研究人员还准备了204035 LiFePO4作为电池正极，人造石墨作为负极，打造了磷酸铁锂电芯。

　　研究人员将电芯在120°C的真空状态下干燥14小时，每安时填充4.5g电解质，并在-90kPa气压下真空密封。

　　电解质选择主要有两种。

　　1、使用1.5mol的六氟溶解在重量比为3：7的碳酸乙烯酯（EC）和碳酸二甲酯（DMC）之中，还添加了碳酸亚乙烯酯，其占比为总重量的2%。这也是量产产品中常用的电解质。

　　2、使用1.5mol双氟溶解在重量比为3：7的EC和DMC中，还有2%的碳酸亚乙烯酯。这是实验中新型的电解质。

　　另外还有部分电芯的电解质中增加了乙酸甲酯（MA），所得混合物中，乙酸甲酯的质量占比20%，EC/DMC的质量占比为80%。

　　最终得到的三元锂电池的能量密度为495Wh/L，磷酸铁锂电池的能量密度为425Wh/L。

　　在测试方法上，电池在Neware电池测试系统中采用恒流、恒压充电和恒流放电的方法循环使用，其中三元锂电池的电压在3.65V（3.8V）~3V之间，磷酸铁锂电池的电压在3.65V~2.5V之间。

　　研究人员将电池使用的温度分为了三个档位，分别是40°C、55°C和70°C。在三元锂电池经过3000小时、磷酸铁锂电池经过2000小时的充放电使用后，在测试温度下对电池进行检测。检测项目包括对三元锂电池的负极进行X射线荧光光谱分析、测量涂层电极的尺寸和重量等项目。

　　02．

　　实验显示电池寿命超百年 但需多种条件

　　进入实验阶段，研究人员希望通过在实验室环境中，模拟实际使用的温度场景，探究不同温度、不同电解液电池的寿命究竟有多长。通过多个实验，研究人员绘制出了电池状态变化的图表。