QuantumScape: Počeli smo testirati 10-slojne čvrste tvari u komercijalnom formatu. Baterije nakon 2 godine ili više
QuantumScape, jedan od startupa koji radi na ćelijama čvrstih elektrolita, pohvalio se pokretanjem testova s 10-slojnim ćelijama. U 2022. tvrtka želi prikazati ćelije s nekoliko desetaka slojeva i planira izdati prvu testnu seriju prikladnu za automobile 2023. godine.
Čvrste elektrolitske ćelije moraju biti jake i prostrane. I dalje su konstantne
Stanice koje je razvio QuantumScape su sustavi Bilo metalni bez anode... Anoda se sastoji od litija na elektrodi kada se baterija puni i uništava se kada se isprazni. U tipičnoj litij-ionskoj ćeliji, anoda je izrađena od nekog oblika ugljika (kao što je grafit), ponekad dopiranog silicijem. Kada u ćeliji nema grafita, on ne zauzima prostor, pa se većina volumena i težine ćelije može iskoristiti za pohranjivanje naboja.
QuantumScape se dugo smatrao startupom koji najviše obećava kada su u pitanju solid-state ćelije, ali čak i ova tvrtka tvrdi da razvoj će biti spor... Nakon jednoslojnih i četveroslojnih ćelija, bilo je moguće stvoriti jednoslojnu ćeliju, koja u prvih nekoliko desetaka ciklusa rada u 1C-4C modu (punjenje i pražnjenje snagom jednakom kapacitetu ćelije) i Način rada C / 10-C / 1 pokazuje blago pogoršanje. Ali ovo je samo 1-3 ciklusa za samo nekoliko ćelija, tvrtka izravno navodi o ranim fazama rada:
Prvi testovi 10-slojnih QuantumScape ćelija. Grafikon pokazuje da je dovršeno samo 20-36 ciklusa (s) QuantumScapea.
Prednost pokusa je što se provodi na temperaturi bliskoj sobnoj (usporedi: radnu temperaturu eCitaro baterije iz BlueSolutionsa). I da imamo posla s relativno velikim ćelijama u formatu 7,5 × 8 cm. To je također plus mogućnost kombiniranja čvrstog QuantumScape elektrolita s jeftinim litij-željezo-fosfatnim katodama... Konačno, prednost je objektivnost QuantumScapea, koji navodi sve relevantne parametre testa.
Čvrste elektrolitne ćelije prethodne generacije, 4-slojne ćelije. Stanice s najlošijim performansama izgubile su oko 5-6 posto svog kapaciteta nakon 400 ciklusa korištenja. Zanimljive su jasno vidljive pulsacije promjene energije pražnjenja (tj. kapaciteta baterije) neposredno prije ciklusa broj 400 (c) QuantumScape
Ali tu je kraj prednostima. Metalne ćelije litija tijekom rada bubre jer prethodno vezani litij u njima stvara zaseban objekt – anodu. Stoga ih QuantumScape testira na 3,4 atmosfere kako bi usporio proces. To znači da mogući pad tlaka u odjeljku za baterije može dovesti do kvara baterije u budućnosti. Isto je naravno i s gumom (bušiti nije dobro), ali guma ne vrijedi ni 1/3 auta.
Međutim, visok tlak u spremniku vjerojatno je najmanji problem. Pa, ćelije od 10 slojeva međukorak su u usporedbi sa ćelijama s nekoliko desetaka slojeva, a konačna verzija trebala bi biti 2022. Samo oni će ponuditi dovoljnu gustoću energije da se mogu natjecati s klasičnim litij-ionskim ćelijama u smislu cijene / performansi [QuantumScape ne kaže]. Prvi prototip ćelija prikladnih za automobilsku uporabu pojavit će se u tvornici QS-0 u Kaliforniji 2023., dvije godine od sada, budući da tvrtka trenutno radi na proširenju svoje proizvodnje keramičkih separatora (elektrolita).
Kruta 10-slojna QuantumScape Cell (lijevo) i nova linija za žarenje instalirana u QS-0 (c) tvornici QuantumSCape
Spomenuta mogućnost korištenja elektrolita QuantumScape u LFP stanicama izgleda vrlo obećavajuće. Zbog toga takve ćelije postižu energetsku gustoću od 0,6-0,7 kWh / l, što odgovara najboljim modernim litij-ionskim ćelijama s nikl-mangan-kobalt katodama i tekućim elektrolitima. Osoba koja govori: s QuantumScape Porsche čvrsti elektrolit može održavati kapacitet Taycan baterije bez promjene veličine spremnika uz značajno smanjenje njegove cijene korištenjem LFP-a.
Očekuje se da će ćelije biti komercijalizirane tek na prijelazu 2023. i 2024. godine.
Ovo bi vas moglo zanimati:
