用硅制作所有電極顆粒就會出現這樣的情景。但如果房間里只有一些人變胖,問題就不那么大,大家可以挪動一下,給胖人留下足夠的空間。
達恩指出:“最初只添加少量硅的原因就在這里。”
但使用硅材料的問題還不止于此。我們還用上面的比喻來解釋,大家可以想象一下,這些胖人(或者說較大的電極顆粒)在充電時變瘦,放電時再次變胖。其體積的大幅變化會引發另一個問題。所有硅電極顆粒都浸泡在電解液中,當它們變大時,就會不斷拉伸包裹著它們的保護膜;當它們縮小時,保護膜則有可能脫落,這可能影響到電池的使用壽命。
達恩說,這種情況意味著用的硅越多,電池的壽命就越難保證。
這就是目前電池廠商和研究人員的處境。
達恩說:“眼下只能加一點點硅,就像灑魔粉那樣,這樣的量還可以接受。幾年后,硅會用得越來越多。這是件好事,因為它意味著這些產品會越變越好。”
達恩的研究團隊打算既提高鋰離子電池的能源密度,又延長它的使用壽命。這或許有助于降低電動汽車和電網能源存儲的成本。但正在這么做的不光是他們。達恩指出:“世界上有好些公司都在往陰極里添加硅。不僅僅是為特斯拉提供電池的松下,三星和其他一些公司也在這樣做。”
薩姆·杰斐曾在清潔能源研究和分析機構Navigant Research長期從事分析工作,現在他是初創公司Cygnus Energy Storage的首席執行官。他認為,目前大多數電池中的硅含量都非常低,包括消費電子產品使用的電池。
問題在于特斯拉用了多少硅。杰斐說,業界標準是硅占電池原材料的1-3%。他認為特斯拉已經找到了提高硅含量的辦法。
他指出:“特斯拉已經顯著改變了電池的能源密度,而且公開宣稱是硅讓他們做到了這一點,這讓我覺得他們在提高電池硅含量方面已經取得了進展。當然,現在這只是猜測。”
Model X和作為供應商的特斯拉
車輛估值及汽車市場研究機構Kelley Blue Book高級分析師卡爾?布勞爾對《財富》雜志表示:“所有業內人士都有很大的動力來不斷改進電池技術。這當然是特斯拉的命根子。”
他說,特斯拉的Model X SUV備受期待,為此該公司必須提高電池容量。這是因為Model X較重,不提高電池容量的話,行駛里程就會縮短。
布勞爾認為,特斯拉把精力集中在電池技術上不光是為了做出更好的汽車,它還想轉型為供應商。
許多公司都預計價格更低、性能更好的鋰離子電池將投入使用,并且爭相把這項技術用于民用和商用電網中。上述舉措有可能讓特斯拉成為這個新興革命性能源行業中的領跑者。

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