QuantumScape: Začeli smo s testiranjem 10-slojnih trdnih snovi v komercialni obliki. Baterije po 2 letih ali več
QuantumScape, eden od startupov, ki delajo na celicah s trdnimi elektroliti, se je pohvalil z izvajanjem testov z 10-slojnimi celicami. Leta 2022 želi podjetje prikazati celice z več desetimi plastmi in namerava izdati prvo testno serijo, primerno za avtomobile, leta 2023.
Trdne elektrolitske celice morajo biti močne in prostorne. Še vedno so trajni
Celice, ki jih je razvil QuantumScape, so sistemi Ali kovinski brez anode. Anoda je sestavljena iz litija na elektrodi, ko se baterija napolni in se ob praznjenju uniči. V tipični litij-ionski celici je anoda izdelana iz neke oblike ogljika (kot je grafit), včasih je dopirana s silicijem. Ko v celici ni grafita, le-ta ne zavzame prostora, zato je mogoče večino volumna in teže celice uporabiti za shranjevanje naboja.
QuantumScape že dolgo velja za najbolj obetaven startup, ko gre za trdne snovi, a tudi to podjetje trdi, da razvoj bo počasen. Po eno- in štirislojnih celicah je bilo mogoče ustvariti 1-slojno celico, ki v prvih nekaj desetih ciklih delovanja v načinu 4C-10C (polnjenje in praznjenje z močjo, ki je enaka zmogljivosti celice) in C Način / 1-C / 1 kaže malo poslabšanja. Toda to so le 3-3 cikli za le nekaj celic, podjetje neposredno navaja o zgodnjih fazah dela:
Prvi testi 10-slojnih celic QuantumScape. Graf kaže, da je bilo dokončanih le 20-36 ciklov (c) QuantumScape.
Prednost poskusa je, da se izvaja pri temperaturi, ki je blizu sobni temperaturi (primerjaj: delovno temperaturo baterije eCitaro podjetja BlueSolutions). In da imamo opravka z razmeroma velikimi celicami v formatu 7,5 × 8 cm.To je tudi plus možnost kombiniranja trdnega elektrolita QuantumScape s poceni litij-železo-fosfatnimi katodami. Končno, prednost je objektivnost QuantumScape, ki navaja vse ustrezne testne parametre.
Celice s trdnim elektrolitom prejšnje generacije, 4-slojne celice. Najslabše delujoče celice so po 5 ciklih uporabe izgubile približno 6-400 odstotkov svoje zmogljivosti. Zanimivi so jasno vidni valovi spremembe energije praznjenja (tj. kapacitete baterije) tik pred ciklom številka 400 (c) QuantumScape
A s tem je koristi konec. Litijeve kovinske celice med delovanjem nabreknejo, ker predhodno vezan litij v njih ustvari ločen objekt – anodo. Zato jih QuantumScape testira pri 3,4 atmosfere, da upočasni proces. To pomeni, da morebiten razbremenitev prostora za baterije lahko povzroči okvaro baterije v prihodnosti. Enako seveda z gumo (predrtje ni dobro), ampak guma ni vredna niti 1/3 avta.
Vendar je visok tlak v rezervoarju verjetno najmanjša težava. No, 10-slojne celice so vmesni korak v primerjavi s celicami z več desetimi plastmi, končna različica pa bo na voljo leta 2022. Samo ti bodo ponudili zadostno energijsko gostoto, da bodo lahko konkurirali klasičnim litij-ionskim celicam v razmerju cena/zmogljivost [QuantumScape ne pove]. Prve prototipne celice, primerne za avtomobilsko uporabo, se bodo pojavile v tovarni QS-0 v Kaliforniji leta 2023, čez dve leti, saj si podjetje trenutno prizadeva za razširitev proizvodnje keramičnih separatorjev (elektrolitov).
10-slojna trdna celica QuantumScape (levo) in nova tovarniško nameščena linija za žarjenje QS-0 (c) QuantumSCape
Omenjena možnost uporabe elektrolita QuantumScape v LFP celicah se zdi zelo obetavna. Zahvaljujoč temu takšne celice dosežejo energijsko gostoto 0,6-0,7 kWh / l, kar je v skladu z najboljšimi sodobnimi litij-ionskimi celicami z nikelj-mangan-kobaltovimi katodami in tekočimi elektroliti. Govoreča oseba: s trdnim elektrolitom QuantumScape lahko Porsche vzdržuje kapaciteto baterije Taycan brez spreminjanja velikosti vsebnika z občutnim znižanjem njegove cene z uporabo LFP.
Pričakuje se, da bodo celice komercializirane ne prej kot na prelomu med leti 2023 in 2024.
To vas lahko zanima:
