QuantumScape: Vi begynte å teste 10-lags faste stoffer i et kommersielt format. Batterier etter 2 år eller mer
QuantumScape, en av startupene som jobber med solide elektrolyttceller, skrøt av å lansere tester med 10-lags celler. I 2022 ønsker selskapet å vise celler med flere dusin lag og planlegger å gi ut den første testbatchen egnet for biler i 2023.
Solide elektrolyttceller må være sterke og romslige. De er fortsatt konstante
Cellene utviklet av QuantumScape er systemer Enten metallisk uten anode... Anoden består av litium på en elektrode når batteriet lades og ødelegges når det utlades. I en typisk litiumioncelle er anoden laget av en eller annen form for karbon (som grafitt), noen ganger dopet med silisium. Når det ikke er grafitt i cellen, tar den ikke plass, så det meste av cellens volum og vekt kan brukes til å lagre ladningen.
QuantumScape har lenge vært ansett som den mest lovende oppstarten når det kommer til solid-state celler, men selv dette selskapet hevder at utviklingen vil gå sakte... Etter ett- og firelagsceller var det mulig å lage en 1-lags celle, som i de første flere titalls operasjonssyklusene i 4C-10C-modus (lading og utlading med en effekt lik cellekapasiteten) og C / 1-C / 1-modus viser en liten forverring. Men dette er bare 3-3 sykluser for bare noen få celler, sier selskapet direkte om de tidlige stadiene av arbeidet:
Første tester av 10-lags QuantumScape-celler. Grafen viser at bare 20-36 sykluser med QuantumScape ble fullført.
Fordelen med forsøket er at det utføres ved en temperatur nær romtemperatur (sammenlign: driftstemperaturen til eCitaro-batteriet fra BlueSolutions). Og at vi har å gjøre med relativt store celler i formatet 7,5 × 8 cm. Dette er også et pluss muligheten for å kombinere den faste QuantumScape elektrolytten med billige litium-jern-fosfat-katoder... Til slutt er en fordel objektiviteten til QuantumScape, som viser alle relevante testparametere.
Tidligere generasjon solide elektrolyttceller, 4-lags celler. De dårligst presterende cellene mistet omtrent 5-6 prosent av kapasiteten etter 400 sykluser med bruk. Av interesse er de godt synlige pulseringene av endringen i utladningsenergien (dvs. batterikapasiteten) rett før syklus nummer 400 (c) QuantumScape
Men det er slutten på fordelene. Litiummetallceller sveller under drift fordi det tidligere bundne litiumet lager et eget objekt i dem - anoden. Så QuantumScape tester dem ved 3,4 atmosfærer for å bremse prosessen. Dette betyr at en eventuell trykkavlastning av batterirommet kan føre til batterisvikt i fremtiden. Det samme, selvfølgelig, med dekket (en punktering er ikke bra), men dekket er ikke verdt engang 1/3 av bilen.
Høyt tanktrykk er imidlertid trolig det minste av problemene. Vel, 10-lags celler er et mellomtrinn sammenlignet med celler med flere dusin lag, den endelige versjonen kommer i 2022. Bare de vil tilby tilstrekkelig energitetthet til å kunne konkurrere med klassiske litium-ion-celler når det gjelder pris / ytelse [QuantumScape sier ikke det]. De første prototypecellene som er egnet for bilbruk vil dukke opp på QS-0-anlegget i California i 2023, om to år, da selskapet for tiden jobber med å utvide produksjonen av keramiske separatorer (elektrolytter).
Stiv 10-lags QuantumScape-celle (til venstre) og ny glødelinje installert ved QS-0 (c) QuantumSCape-anlegget
Den nevnte muligheten for å bruke QuantumScape-elektrolytten i LFP-celler ser veldig lovende ut. På grunn av dette oppnår slike celler en energitetthet på 0,6-0,7 kWh / l, noe som tilsvarer de beste moderne litium-ion-cellene med nikkel-mangan-kobolt-katoder og flytende elektrolytter. Snakker person: med QuantumScape kan Porsche solid elektrolytt opprettholde kapasiteten til Taycan-batteriet uten å endre størrelse på beholderen med en betydelig nedgang i prisen gjennom bruk av LFP.
Cellene forventes ikke å bli kommersialisert før ved årsskiftet 2023 og 2024.
Dette kan interessere deg:
