新的研究表明，带有“单晶电极”的电池可以为电动汽车（EV）提供数百万英里的动力，这意味着它们的电池将比汽车的其他部件更耐用。
采用这种新型电极的锂离子电池连续充放电六年，仍保留了近80%的原始容量。研究人员 11 月 15 日在《自然》杂志上报道称，这种电池的循环寿命是普通锂离子电池的八倍，相当于电动汽车行驶 500 万英里（800 万公里）的时间。 电化学会杂志。
“我们研究的主要重点是了解电池内部的损坏和疲劳如何随着时间的推移而发展，以及我们如何预防它，”研究合著者 托比·邦德加拿大光源公司的化学家在一份报告中说陈述。
在这项由电动汽车制造商特斯拉资助、包括新斯科舍省达尔豪斯大学研究人员在内的研究中，研究人员将持久耐用的单晶电极与更常用的多晶电极进行了比较。这两个电极由相似的材料制成，但在多晶电极中，这些材料采用许多微小颗粒的形式，这些颗粒是由更小的晶体堆积在一起形成的。在单晶电极中，顾名思义，每个颗粒仅由一个晶体制成，这使得它们更能抵抗机械应变。
邦德和他的同事使用高能 X 射线来观察电池内部，而无需将其拆开。研究小组发现，经过2.5年的不断循环后，多晶电极布满了微小的裂纹。当电池中的锂离子迫使电极中的原子分开时，这些裂纹就会形成，并限制电池可以存储的能量。
相比之下，单晶电极即使连续充放电六年后也几乎没有裂纹。
更持久的电动汽车电池
采用单晶电极的电池经过2万多次充放电循环后，仍保留了原始容量的80%左右。典型的电动汽车一次充电可行驶约 250 英里（400 公里），因此采用单晶电极的电池的使用寿命相当于行驶约 500 万英里。相比之下，如今典型的电动汽车电池需要在行驶约 200,000 英里（322,000 公里）后更换。
邦德在声明中表示：“我们确实需要这些车辆的使用寿命尽可能长，因为驾驶时间越长，碳足迹的改善就越好。”
具有单晶电极的电池尚未被整合到电动汽车中，尽管它们已经商业化。特斯拉已为类似的单晶电极配方申请了专利，达尔豪斯团队的成员被列为共同发明人。
随着这些进步使电池运行时间更长，有一天电池可能会比电动汽车的其他部件更耐用。研究人员写道，当这种情况发生时，电池可以在电网规模的储能系统中找到第二次生命。在那里，电池可以存储可再生但间歇性可用的能源，例如太阳能或风能。
邦德说：“我认为这样的工作有助于强调[新电池]的可靠性，并且应该有助于制造和使用这些电池的公司进行长期规划。”
