Új akku szabadalmat nyújtott be a Tesla

Korábban beszámoltunk már a Tesla „házi” akkumulátor kutatójának, azaz a Dalhousie Egyetemen Jeff Dahn és csapatának biztató eredményeiről, amelyek 1,6 millió kilométeres és húsz éves élettartammal kecsegtetnek. Hasonló csoda-akku bejelentések azonban szinte minden hétre jutnak, a Tesla azonban már a szabadalom bejegyzésééig jutott, ami persze még mindig nem garancia arra, hogy a közeli jövőben ilyen akkut kapnak az autók, de mindenképp biztató eredmény.

Az új lítium-ion akkumulátor egy következő generációs „egykristályos” NMC (nikkel-mangán-kobalt) katóddal és új, továbbfejlesztett elektrolittal rendelkezik. Az új nemzetközi szabadalmat a „Tesla Motors Canada” leányvállalaton keresztül nyújtották be „Dioxazolonok és nitril-szulfidok alkalmazása elektrolit adalékanyagokként lítium-ion akkumulátorokhoz” címmel.

„A felfedezés újszerű, kevesebb elektrolit-adalékanyaggal rendelkező akkumulátor-rendszereket foglal magában, amelyek különféle energiatároló alkalmazásokhoz felhasználhatók, például járművek és hálózati energiatárolók. Pontosabban a felfedezés olyan elektrolit rendszer adalékokat tartalmaz, amelyek javítják a lítium-ion akkumulátorok teljesítményét és élettartamát, miközben csökkentik a költségeit olyan rendszerekhez viszonyítva, amelyek több vagy egyéb adalékanyagokat tartalmaznak.” – írja a szabadalom.

A Tesla dél-ausztrál akkumulátora

A szabadalom összefoglalásából kiderül, hogy az újdonság az olyan lítium-ion NMC/grafit tasakos cellák magas hőmérsékletű és hosszú távú ciklikus teljesítményére vonatkozik, amelyeket a nemrégiben kifejlesztett MDO (3-metil-1,4,5-dioxazol-5-oxid) elektrolit-adalékanyaggal és két új adalékanyaggal, a PDO (3-fenil-1,4,2-dioxazol-5-oxid) és a BS (benzonitril-szulfit) segítségével állítanak elő. A kapacitás-különbség a feszültség függvényében azt mutatja, hogy mind az MDO, mind a PDO passzív SEI rétegeket (Solid Electrolyte Interface, az elektródok
határfelületén létrejött réteg) képez a grafit elektróda felületén a cellaképződés során, míg a BS nem. A redukciós jellemzők alapvetően összhangban állnak a DFT által előre jelzett értékekkel, bár a többszörös redukciós csúcsok jelenléte további ésszerűsítést igényel. Az egyes adalékanyagok tekintetében a PDO-tartalmú cellák mutatják a legjobb teljesítményt, bár a VC-tartalmú (vinilén-karbonát) cellák felülteljesíthetik ezeket. Az adalékanyagokat bináris keverékekben is tesztelték, VC-vel, DTD-vel (1,3,2-dioxatiolán-2,2-oxid) és LFO-val egyaránt. A hosszú távú ciklikus tesztek során a 2% PDO / l% DTD és 2% PDO / l% LFO adalékanyaggal előállított cellák felülmúlják a VC-tartalmú cellák teljesítményét, a magas hőmérsékleten végzett tesztekben azonban a 2% PDO / l% LFO viselkedett jobban, mint a 2% PDO / l% DTD keverék. Szakemberek számára egyértelmű, hogy az anyagok további optimalizálásokat igényelnek, például a primer és a szekunder adalékanyag megfelelő arányának beállításával vagy három anyagból álló keverékek bevezetésével.

A szabadalmi bejelentés szerint az elektrolit oldószerben lévő új két adalékanyag-keverék lítium-nikkel-mangán-kobalt vegyületekkel, azaz NMC akku kémiával alkalmazható. Ezt az összetételt gyakran használják elektromos járművekben, a Tesla azonban eddig még csak a helyhez kötött energiatároló rendszereiben használta, a járműveik akkumulátorcelláiban az NCA (nikkel, kobalt, alumínium) összetételt alkalmazza. Korábbi hírek alapján azonban elképzelhető, hogy a Kínában gyártott Model 3 járműveknél váltanak majd először az NMC-re.

Aki további részletekre kíváncsi, tanulmányozza az alábbi dokumentumot:

Szűcs Gábor

2017 óta aktív villanyautós, a Villanyautósok Közösségének oszlopos tagja, a miskolci találkozók szervezője. Környezettudatos családapaként nem csak az autó üzemanyagát, de a háztartás fogyasztását is igyekszik otthon, a háztetőn (áram) és a kertben (zöldség, gyümölcs) megtermelni. Mert nem mindegy, hogy mit eszünk meg és milyen levegőt szívunk be.