新的研究表明，具有「單晶電極」的電池可以為電動車（EV）提供數百萬英里的動力，這意味著它們的電池將比汽車的其他部件更耐用。
採用這種新型電極的鋰離子電池連續充放電六年，仍保留了近80%的原始容量。研究人員 11 月 15 日在《自然》雜誌上報道稱，這種電池的循環壽命是普通鋰離子電池的八倍，相當於電動車行駛 500 萬英里（800 萬公里）的時間。 電化學會雜誌。
隨著時間的推移，所有電池都會慢慢磨損並失去一些能量儲存能力。例如，幾年後，您的手機電池的電量會比您購買時的電量少。電動車電池也是如此：當其儲存容量下降時，汽車一次充電可以行駛的距離也會減少。
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「我們研究的主要重點是了解電池內部的損壞和疲勞如何隨著時間的推移而發展，以及我們如何預防它，」研究合著者 托比邦德加拿大光源公司的化學家在一份報告中說陳述。
在這項由電動車製造商特斯拉資助、包括新斯科細亞省達爾豪斯大學研究人員在內的研究中，研究人員將持久耐用的單晶電極與更常用的多晶電極進行了比較。這兩個電極由相似的材料製成，但在多晶電極中，這些材料採用許多微小顆粒的形式，這些顆粒是由更小的晶體堆積在一起形成的。在單晶電極中，顧名思義，每個顆粒僅由一個晶體製成，這使得它們更能抵抗機械應變。
邦德和他的同事使用高能量 X 光來觀察電池內部，而無需將其拆開。研究團隊發現，經過2.5年的持續循環後，多晶電極佈滿了微小的裂痕。當電池中的鋰離子迫使電極中的原子分開時，這些裂縫就會形成，並限制電池可以儲存的能量。
相較之下，單晶電極即使連續充放電六年後也幾乎沒有裂痕。
更持久的電動車電池
採用單晶電極的電池經過2萬多次充放電循環後，仍保留了原始容量的80%左右。典型的電動車一次充電可行駛約 250 英里（400 公里），因此採用單晶電極的電池的使用壽命相當於行駛約 500 萬英里。相比之下，如今典型的電動車電池需要在行駛約 200,000 英里（322,000 公里）後更換。
邦德在聲明中表示：“我們確實需要這些車輛的使用壽命盡可能長，因為駕駛時間越長，碳足跡的改善就越好。”
儘管單晶電極電池已在商業上銷售，但尚未整合到電動車中。特斯拉已為類似的單晶電極配方申請了專利，達爾豪斯團隊的成員被列為共同發明者。
隨著這些進步使電池的運行時間更長，有一天電池可能會比電動車的其他部件更耐用。研究人員寫道，當這種情況發生時，電池可以在電網規模的儲能係統中找到第二次生命。在那裡，電池可以儲存可再生但間歇性可用的能源，例如太陽能或風能。
邦德說：“我認為這樣的工作有助於強調[新電池]的可靠性，並且應該有助於製造和使用這些電池的公司進行長期規劃。”
