Tesla meldet ein Patent für neue NMC-Zellen an. Millionen Kilometer und minimaler Verschleiß

Tesla Kanada hat neue Zellen mit NMC-Kathoden (Nickel-Mangan-Kobalt) beantragt. Dabei handelt es sich offenbar um dieselben Elemente, die Jeff Dans Labor für den Hersteller entwickelt hat und die es ermöglichen, Millionen von Kilometern mit minimalem Verschleiß zurückzulegen.

Wechselt Tesla von NCA zu NMC?

Tesla setzt derzeit zumindest im Tesla Model 10 Lithium-Ionen-Zellen mit NCA-Kathoden, also Nickel-Kobalt-Aluminium, mit weniger als 3 Prozent Kobaltanteil ein. Dieses Phänomen an sich schon, denn in den besten modernen NMC811-Zellen sind 10 Prozent Kobalt-Kathoden enthalten werden verwendet - aber sie kommen langsam in Betrieb und verdrängen NMC622-Elemente.

> 2170 (21700) Zellen in Tesla 3 Akkus besser als NMC 811 in _Zukunft_

Wie von Elon Musk versprochen, Der moderne Tesla soll mit der Batterie 0,48 bis 0,8 Millionen Kilometer weit kommen. In naher Zukunft möchte er jedoch 1,6 Millionen Kilometer im Batteriebetrieb fahren – das sollen Karosserie und Antriebsstrang des Tesla Model 3 unterstützen.

Und dabei helfen ihm die Errungenschaften des Labors von Jeff Dan, das eine Zeit lang für Tesla arbeitete und im September 2019 mit einer völlig neuen Elektrolytchemie von Lithium-Ionen-Zellen mit NMC532-Kathoden aufwarten konnte.

Durch die Verwendung einer „Einkristall“-Kathode und eines Elektrolyten mit derzeit verwendeten Additiven, angereichert mit Dioxazolonen und Sulfitesternitrilen, je nach Zusammensetzung des Elektrolyten (Quelle), wurde Folgendes erreicht:

• langsamere Zelldegeneration durch gehemmtes Wachstum der Passivierungsschicht (SEI), die Lithiumionen bindet, die direkt für die Kapazität verantwortlich sind,
• höhere Zelleffizienz als Funktion der Temperatur.

A) Mikroskopische Aufnahme von NMC 532-Pulver, B) Mikroskopische Aufnahme der Elektrodenoberfläche nach der Kompression, C) Eine der getesteten 402035-Zellen in einem Beutel neben einer kanadischen Zwei-Dollar-Münze, UNTEN, Diagramm links) Vergleich der Verschlechterung der Testzellen zum Hintergrund von Modellzellen, DOWN. Diagramm rechts) Zelllebensdauer versus Temperatur während des Ladens (c) Jesse E. Harlow et al. / Journal of the Electrochemical Society

Das hört sich alles kompliziert an, aber die Wirkung ist verblüffend:

• 70 Prozent Kapazität nach 3 Ladezyklen bei 650 Grad (ca. 40 Millionen Kilometer),
• bis zu 90 Prozent Leistung nach 3 Millionen Kilometernwenn die Zelltemperatur bei 20 Grad Celsius gehalten wurde und der Ladevorgang bei 1°C erfolgte (Batteriekapazität 1x, d. h. 40 kW mit 40-kWh-Batterie, 100 kW mit 100-kWh-Batterie usw.).

Es ist nicht bekannt, ob die eingereichte Patentanmeldung bedeutet, dass Tesla die NCA auf NCM übertragen wird. Bisher hieß es inoffiziell, dass NCM-Lithium-Ionen-Zellen in in China hergestellten Modellen vorkommen sollen.

> Asphalt (!) erhöht die Kapazität und beschleunigt das Laden von Lithium-Ionen-Batterien.

Wir können jedoch mit Sicherheit sagen, dass der kalifornische Hersteller bereit ist, seine Patente zu erteilen. Durch die Veröffentlichung von Arbeiten zu neuen Elektrolytzusätzen möchte er möglicherweise die weltweite Arbeit an Lithiumzellen der nächsten Generation beschleunigen.

Hier ist die vollständige Tesla-Patentanmeldung (PDF-Download HIER):

Anmerkung des Herausgebers www.elektrowoz.pl: Bei der Entwicklung dieses Themas hatten wir das Gefühl, dass die Entwicklung eines polnischen Elektroautos wirklich SEHR teuer sein würde. Im polnischen Internet konnten wir keine Erwähnung von Dioxazolonen und Sulfitesternitrilen finden. Das bedeutet, dass es in Polen wahrscheinlich niemanden gibt, der diesen Patentantrag und seine Schlussfolgerungen verstehen könnte. Wir haben viele Doktoranden in den Bereichen Schreiben, Marketing, Philologie und Geschichte, aber der eigentliche Fortschritt findet woanders statt, genau hier, direkt vor unseren Augen.

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