I fjol kom det goda nyheter för världens batterinördar.
Forskare från Dalhousie University i Kanada – som samarbetar med Tesla inom ny batteriteknik – kunde avslöja att deras nya litiumjonbatterier hade en livslängd på mer än 1,5 miljoner kilometer i normalstora elbilar.
Nu tar forskningschefen, professor Jeff Dahn, fram ytterligare ett ess ur ärmen: Siffrorna visar faktiskt att batterierna i själva verket har en livslängd på mer än 3,5 miljoner kilometer.
Det innebär med andra ord att framtidens batterier troligen lever avsevärt längre än själva elbilen.
Dahns forskargrupp har testat batterierna genom att ladda upp och ur dem i åratal. I fjol tydde data på att batterierna hade en livslängd på 1,5 miljoner kilometer. Men sedan dess har de fortsatt att imponera. De håller helt enkelt kapaciteten bättre än man vågade hoppas.
Därför korrigerar nu Dahn siffran med två miljoner kilometer.
Likartade kristaller förlänger livslängden
Normalt försämras litiumjonbatteriers kapacitet med tiden, tills de inte längre kan hålla kvar spänning. Batterierna har en elektrod i var ände och när de laddas ur förflyttar positiva litiumjoner sig från den ena elektroden genom den elektrolytiska vätskan och sätter sig på den andra. Och åt andra hållet när det laddas upp.
Tyvärr har elektroderna en tendens att spricka med tiden, vilket betyder att det kan ske ansamlingar i dem. När jonerna passerar genom elektroderna fastnar en del av dem i sprickorna, och det bildas kristalliknande strukturer, som växer och försämrar batteriets kapacitet över tid.
Elektroderna i det nya Tesla-batteriet är gjort av ett slags grafit, som är enkristallint, det vill säga att grafitens kristallgitter är enhetligt och välordnat. Det gör elektroderna mer motståndskraftiga gentemot sprickor och därmed ansamling av de förstörande kristallerna.
Pendling gör batterierna nära nog odödliga
Professor Dahns forskargrupp experimenterade även med att ladda upp och ur litiumjonbatterierna i olika mönster. En del batterier laddades upp och ur från noll till 100 procent, medan andra aldrig fick komma ned under 70 procent av sin kapacitet.
Det sistnämnda mönstret motsvarar ungefär en normal pendlarrytm, då man kör 50 kilometer om dagen i sin elbil och därför inte behöver komma under 70 procent av batteriets laddning.
Dahns grupp upptäckte att batterierna i stort sett inte förlorar kapacitet med tiden om de laddas efter ett typiskt pendlarmönster. Det innebär att batteriet praktiskt talat är odödligt.
De långtidshållbara batterierna kommer enligt professor Dahn att passa perfekt för lagring av vind- och solenergi till elnätet, i elektriska färjor och elektriska lastbilar. Och kanske kan batterierna till och med gå i arv från bil till bil.