Category: 技术

📅Published: 2021-07-16 16:39 据外媒报道，特斯拉申请一项新专利，涉及使用食用盐从矿石中提取锂的工艺。该锂提取工艺可将相关成本降低30%。 （图片来源：electrek） 在名为“从粘土矿物中选择性提取锂”的专利申请中，特斯拉描述了当前提取方法存在的主要问题： 锂是锂离子电池和电动汽车产业的战略性金属。为了降低电池和电动汽车的成本，找到一种能够经济有效地从各种锂源提取锂的方法，具有重要意义。通常开采的主要锂源是锂卤水，因为从中提取锂的成本较低。然而，随着对锂离子电池的需求不断增加，有必要寻找其他锂源。 另一种提取锂的方法是，从粘土矿物中提取锂。在这一过程中，通过酸浸获得锂。将粘土矿物与普通无机酸的水溶液混合，如H2SO4或HCl，然后在常压下加热以浸出粘土矿物中所含的锂。采用这种酸浸法，不仅可以浸出锂，而且能浸出高浓度杂质，包括钠、钾、铁、铝、钙和镁。然后，去除杂质元素，尤其是铝，这会造成大量锂损耗，可能显着降低整体锂提取率。此外，采用这种高酸耗和复杂的浸出液纯化方法，也使整个提取过程的成本效益较低，而且不环保。 特斯拉在专利申请中总结了自己的新方法： 在所描述的从粘土矿物及其组合物中提取锂的方法中，提取过程包括提供含锂的粘土矿物，将阳离子源与粘土矿物混合，对粘土矿物进行高能研磨，并进行液体浸出，以获得富含锂的浸出溶液。 这比仅添加食盐要稍复杂一些。但据特斯拉在专利申请中介绍，主要的阳离子源确实是NaCl。 特斯拉描述，在该工艺的研磨过程中添加NaCl的效果： 测量在研磨过程中添加NaCl的效果。NaCl粉末和细粘土矿物颗粒的重量比例为3:97，即NaCl与总混合物（即NaCl + 粘土）= 3%；并且相应的Na:Li摩尔比约 2.7:1。将这些NaCl粉末和细粘土矿物颗粒称重，并放入PM100行星式球磨机，以500　rpm的转速连续研磨长达3小时。然后，收集磨过的NaCl/粘土混合物，并将其转移到玻璃反应器中进行水浸出。将31克NaCl/粘土混合物装入反应器中并加水，以产生150克的浆液，其中盐/粘土混合物与水的重量比为1:4（即水中含20 wt.%的盐/粘土混合物）。浆液形成后，在90℃ 和1000 RPM下进行20分钟水浸出。在浸出过程中，使用冷凝器，将水损失降至最低。使用5um过滤纸进行后续过滤，然后收集浸出溶液，用于进行化学成分分析。

📅Published: 2021-05-28 18:35 2019年11月，赛博皮卡亮相发布会上，搭载亮相的防弹玻璃成为了当时最具热议的话题点。 当时特斯拉首席设计师弗朗茨 · 冯 · 霍尔斯豪森，先是抡起大锤猛砸车门，结果毫无印记，车门强度超出想象。 其后又掏出实心铁球扔下前窗玻璃，不幸的是，留下了裂纹——但没有穿透。 即便这算是一次失败的现场Demo，因为按照原先说辞和计划，玻璃应该完整无缺才对。 但即便如此，如此高冲击力的撞击都无法穿透，还是让所有人深感震撼。 后来发布会后，特斯拉方面又再演示了一次，同样的实心金属球砸玻璃，确实留不下痕迹。 当时发布会上的“失败”原因也被找到，大锤砸门后造成车窗没有处于密闭状态。 总之，2019年发布会现场内外，特斯拉证明了赛博皮卡搭载的新玻璃，确实超级耐用，达到了防护新高度。现在，最新曝光的特斯拉专利，可以让我们更多的了解这款产品。 首先，特斯拉的防弹玻璃大原理跟军用防弹玻璃一致，特斯拉采用的也是多层玻璃堆栈，准确的说，特斯拉的多层玻璃包含3层。 一个是面向车内层，厚度在0.5-1.1毫米之间，起到保护作用。 中间是粘合剂，兼具了两层玻璃粘合连接以及吸收外部冲击能量。 面向车外的一层玻璃，则由二氧化硅和硼氧化物制成，特点是熔点低、密度高，比普通玻璃可以更耐热和耐冲击，厚度也是最高的，但也控制在2-5毫米之间。所以整体来讲，特斯拉这个汽车玻璃专利，在厚度方面展现出了核心优越性，不会太过笨重。 但从技术角度考虑，如果在同样的防弹能力下，厚度越小，理论上越难。所以一般防弹玻璃的厚度，会在70-75毫米左右——军用和特殊用途的还可能更厚。而特斯拉专利来看，整个厚度会实现倍数级压缩，将处于6-15毫米之间，无论是成本还是美观设计，都更适合民用普及。

📅Published: 2021-05-26 11:26 电动车发展势头正佳，而关于三元锂和磷酸铁锂的路线之争也从未消停，刀片电池、弹匣电池等名头，无不向世人传递出一个信号：我才是动力电池的未来。但结果真的会如此吗？答案是未必。 最近，宁德时代董事长曾毓群对外透露，将于今年7月前后发布钠电池。 按照专家的说法，钠电池是一种“不依赖资源”的新型电池，不会像锂电池那样受上游原材料的供应以及价格变化影响，未来不存在发展瓶颈。 于是，吃瓜群众们不仅好奇：钠电池究竟是个啥？跟锂电池相比，钠电池的优点和不足又是什么？到底谁才是动力电池的未来？ 钠电池是什么？ 跟锂电池的命名方式一样，钠电池的全称叫做“钠离子电池”，其工作原理，就是通过钠离子在电极之间的移动来实现充放电过程。 两者工作原理略有不同的是，锂电池是通过锂离子在正负极之间移动、转换实现充放电，而钠电池是由钠离子在正负极之间的嵌入、脱出实现电荷转移。 ▲钠离子电池基本工作原理 简单来说，这不就是将锂离子换成了钠离子么？是的。而且，跟锂电池类似的是，钠电池在正负极材料的选用上也比较多元化，不同的电极材料能在电池能量密度方面带来不同的表现。 关于钠电池最早的研究，始于上世纪70年代的第一次石油危机期间，只是没有像锂电池那样进展迅速，此后相关研究越来越少，直到2010年之后，钠离子电池才与太阳能等可再生能源一起同步发展，以丰富储能体系。在这方面，欧美起步稍早，大概在2011年和2012年分别有公司涉足相关领域，美国能源部对此也有一定支持。 2012年，日本丰田曾发布一种钠离子电池正极材料，在当时就已经能将电动车续航里程提升到500-1000公里。 ▲各类高倍率性能钠离子电池正极材料的设计策略 在我国，包括中科院在内很多科研机构也在开展钠电池的研究，科技部2016年为此专门立项，今年4月，国家发改委和国家能源局发文，提出要支持储能多元化发展，以及加快钠离子电池开展规模化。 从产业化推进速度和专利布局来看，目前我国在钠电池领域处于领先地位。 钠电池各项性能如何？ 既然大家都重视，那钠电池理应比锂电池更有优势才对。 可是，至少在目前看起来，跟如今应用最广泛的两种动力电池（磷酸铁锂、三元锂）相比，钠电池的主要性能指标其实并不具备明显优势，甚至在消费者十分看重的能量密度方面还处于劣势。

📅Published: 2021-05-18 18:56 哈佛大学日前公布最新科研成果，一款很有希望量产固态电池远星研制成功。 这款锂金属固态电池很稳定，在高能量密度设定下，仍可实现充放电循环超10000次。用在电动汽车上，预期寿命可达到10~15年都不用更换。 快充方面，由于高电流设定，10~20分钟即可满血。 此前，锂金属固态电池研制的困难在于它不太理想的化学挥发性。当锂电池充电时，锂离子从阴极移动到阳极。有了锂金属阳极，移动的锂就会在阳极表面和更远的地方形成针状的树形结晶结构。然后，这些树突会转成电解质，将阳极和阴极分离开来，从而导致电池故障，甚至起火。 不过，哈佛的方案采用了类似三明治的结构解决了上述问题。 研究人员称，在设计之处，他们就考虑到量产商用的可操作性，好在锂金属固态电池具备灵活可伸缩的生产过程，可与当前的锂离子电池产线相兼容。 出处：头条号 @朱哥趣漫

📅Published: 2021-05-18 12:54 近日，据外媒报道，德国马勒公司（Mahle）成功研发出一款接近于免维护的无磁铁电机，实现了多项技术突破。 Mahle电机 2016年，本田打造出全球首台不含稀土的钕磁铁电机。当时这被认为是该行业的重大突破，因为这实际上意味着本田可以生产不含镝和铽等重稀土金属的电动机。而现在，马勒将这项突破推向了新的高度。 本田无稀土电机 这家德国汽车零部件供应商刚刚宣布了有史以来第一台无磁铁电动机。它目前还处于开发的最后阶段，其最重要的特点是不需要稀土元素。对此 Mahle表示，技术突破不仅“使生产与环境更加兼容”，而且带来了“成本和资源安全性方面的优势”。 除了更加环保之外，马勒（Mahle）的新型电动机还有着极其高效的优点。该公司表示，无磁铁电机在几乎所有运行状态下的效率估计约为95％，这是只有Formula E赛车才能达到的效率水平。此外Mahle还承诺该电机还有着高度耐用的特点，这归功于电动机内部旋转和静止部件之间电流的非接触式传输。因此这意味着这款电动机是免维护的，能够广泛的应用。 “我们的无磁电机无疑可以说是一项突破，因为它实现了新的技术组合呈现出强大的性能优势，”马勒公司企业副总裁Martin Berger补充道。 “因此，我们能够以相对较低的成本为客户提供具有出色效率的产品。” 出处：头条号 @极速报告