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“炼金术士”马斯克，刚刚搞出了固态电池领域一次0-1的突破。

特斯拉最新专利对外公然，讲的是新质料对电池循环寿命的提升。

提升了若干呢？也许10%左右。

不太厉害？

但特斯拉的新功效，是把之前一种只在理论上可行的电池正极质料，*次落地酿成了现实，给后续固态电池手艺的生长，打开了一扇新大门。

新质料应用，可能要再次改写能源领域。

特斯拉新电池质料，有啥厉害的？

先看实验效果：

50次的充放电循环中，特斯拉新正极质料制成的电池，总容量衰减到94%左右。

对比实验中，没有用特斯拉新配方的电池，总容量也许多衰减10%。

若是按*里程来算，充放电50次，也许也就20000公里左右的用车场景。

以是若是放到通俗家用车至少6-7万公里甚至10万公里的真真相形，现在特斯拉新正极质料对电池衰减的改善情形，实在是十分有限的。也就是说，距离真正的量产上车另有不小的距离。

然则，特斯拉新专利的厉害之处，是突破了一个电池行业老浩劫问题——富锰正极质料。

设施是撒一小撮苏打粉。

固态电池上车，苏打粉立功？

电池嘛，人人都熟悉，主要原理就是氧化还原反映在闭合回路中实现。

电池的放电历程，由电位较正并在电解质中稳固的氧化剂组成电池正极在反映中获得电子，意味着负极上的电子通过电解液到达正极，把带正电荷的离子还原，这个历程中释放出能量。

而充电则是相反的氧化反映。

正极——电解液——负极，自从伏特1799年发现电池以来，这个基本结构就从没变过。

任何有关电池的创新，都是对这三个部门举行的“炼金术”。

好比现在大火的固态电池看法，就是把传统电池中的液态电解质用固态电解质取代，从而实现小体积、大容量、快速充放的特征。

但电池性能的提升，不仅仅在电解质这一层面，正负极质料的创新，也十分要害。

好比现在最常见的三元锂或磷酸铁锂电池，就是以正极质料区分命名。

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一样平常来说，三元锂电池正极为镍钴锰酸锂（Li(NiCoMn)O2）或者镍钴铝酸锂，负极为石墨质料，优点是能量密度大，充放电速率快，低温衰减轻。

但瑕玷也很显著，成本高。主要就是钴这种元素，地球上储量远不如锰或镍。

以是三元锂电池的高镍化，是现在追求的偏向。不外全球镍矿静态可开采周期，也就35年左右。

磷酸铁锂电池在成本方面就有优势的多，但续航能力和抗衰减不如三元锂。

那有没有能够兼顾能量密度和成本的正极质料？

现在的实验有许多，其中一个是富锰正极质料，好比LiMn2O4——锰酸锂，1981年首祖先工首次合成，是具有三维锂离子通道的正极质料。

锂不必说，二锰在地球上的储量，则远远高于钴和镍(十亿吨级和百万吨级的差异)，成本问题也就解决了。

除此之外，锰酸锂还具有电位高、环境友好、平安性能高等优点，被公以为最有希望取代钴酸锂LiCoO2成为新一代锂离子电池的正极质料。

而在下一代固态电池手艺中，富锰正极质料和复合锂金属负极配合，成为一条量产远景被普遍看好的蹊径。

然则呢~凡事都有个“然则”，富锰正极质料，包罗锰酸锂在内，存在一个致命缺陷，那就是电池容量下降快，电池寿命衰减严重。

机理涉及多种因素。一方面，在充放电历程中，锰离子往往会消融到电解质中，导致质料中锰含量降低，从而引起电压衰减。

另一方面，正极质料的结构损坏也是电压衰减的主要因素。充放电历程中，富锂锰基正极质料会发生体积转变，导致晶体的应变和断裂，从而损坏了质料的结构，进一步引起电压衰减。

以是方式也可以从这两个方面入手。

特斯拉新专利，就是接纳掺杂适量的过渡金属离子的方式，改善质料的结品性和稳固性，削减溶出和析泛起象，从而降低电压衰减。

一样平常来说，锌、铁、镍等金属离子的掺杂都可以。但思量到“降低电池成本”这一基本诉求，特斯拉选择掺杂的是镁（氟化镁）、钠（碳酸钠）。

氟化镁可能通俗人接触不多，一样平常用在冶金、陶瓷、光学领域。但碳酸钠我们可太熟悉了，不就是苏打粉嘛~

固然了，这里的碳酸钠是工业级别产物，跟你我家里厨房中的苏打粉在纯度上照样有很大区别。

特斯拉新专利只管还只是迈出了富锰正极质料上车的一小步，但意义不能小觑：

把一种以前只在“理论上”可用的电池正极质料酿成现实。

用在现在的液态电池中，可以大幅降低成本、提高性能。

但更主要的是未来固态电池的应用：正极方面，低成本、高性能富锰质料自然能知足，现在特斯拉给出了一种同样低成本解决电池寿命的方案。

破解电动车续航、成本、性能这一看似不能能三角的要害突破，就一直悄悄躺在我们的厨房里。

院士马斯克，现在又有了一个新头衔：炼金术士。