QuantumScape: Elkezdtük tesztelni a 10 rétegű szilárd anyagokat kereskedelmi formátumban. Akkumulátorok 2 év vagy több év után
A QuantumScape, az egyik szilárd elektrolit cellákkal foglalkozó startup azzal büszkélkedett, hogy 10 rétegű cellákkal indított teszteket. 2022-ben a cég több tucat rétegű cellákat szeretne bemutatni, és 2023-ban tervezi az első, autók számára alkalmas teszttétel kiadását.
A szilárd elektrolit celláknak erősnek és tágasnak kell lenniük. Még mindig állandóak
A QuantumScape által kifejlesztett sejtek rendszerek Akár fémből, anód nélkül... Az anód lítiumból áll az elektródán, amikor az akkumulátor töltődik, és megsemmisül, amikor lemerül. Egy tipikus lítium-ion cellában az anód valamilyen szénből (például grafitból) készül, néha szilíciummal adalékolva. Ha nincs grafit a cellában, az nem foglal helyet, így a cella térfogatának és tömegének nagy része a töltés tárolására fordítható.
A QuantumScape-et régóta a legígéretesebb startupnak tartják a szilárdtest cellák terén, de még ez a cég is azt állítja, hogy lassú lesz a fejlődés... Az egy- és négyrétegű cellák után lehetőség nyílt egy 1 rétegű cella létrehozására, amely az első több tíz ciklusban 4C-10C üzemmódban (cella kapacitásának megfelelő teljesítménnyel tölti és kisüti), ill. A C / 1-C / 1 mód enyhe romlást mutat. De ez csak 3-3 ciklus néhány cellánál, a cég közvetlenül a munka korai szakaszáról nyilatkozik:
A 10 rétegű QuantumScape cellák első tesztjei. A grafikon azt mutatja, hogy a QuantumScape mindössze 20-36 ciklusa fejeződött be.
A kísérlet előnye, hogy szobahőmérséklethez közeli hőmérsékleten hajtják végre (hasonlítsa össze: a BlueSolutions eCitaro akkumulátorának üzemi hőmérséklete). És hogy viszonylag nagy, 7,5 × 8 cm-es cellákkal van dolgunk. Ez is egy plusz a szilárd QuantumScape elektrolit és az olcsó lítium-vas-foszfát katódok kombinálásának lehetősége... Végül előnyt jelent a QuantumScape objektivitása, amely felsorolja az összes releváns tesztparamétert.
Előző generációs szilárd elektrolit cellák, 4 rétegű cellák. A legrosszabbul teljesítő sejtek kapacitásuk mintegy 5-6 százalékát veszítették el 400 használati ciklus után. Érdekesek a kisülési energia (azaz az akkumulátor kapacitása) változásának jól látható lüktetései közvetlenül a 400-as ciklus előtt (c) QuantumScape
De ezzel vége is az előnyöknek. A lítium fémcellák működés közben megduzzadnak, mert a korábban megkötött lítium külön tárgyat hoz létre bennük - az anódot. Tehát a QuantumScape 3,4 atmoszférán teszteli őket, hogy lelassítsa a folyamatot. Ez azt jelenti, hogy az akkumulátorrekesz esetleges nyomáscsökkenése az akkumulátor meghibásodásához vezethet a jövőben. Ugyanez persze a gumival is (a defekt nem jó), de a gumi az autó 1/3-át sem éri meg.
A magas tartálynyomás azonban valószínűleg a legkisebb probléma. Nos, a 10 rétegű cellák köztes lépés a több tucat rétegű cellákhoz képest, a végső verzió 2022-ben várható. Csak ezek fognak elegendő energiasűrűséget kínálni ahhoz, hogy ár/teljesítmény tekintetében felvegyék a versenyt a klasszikus lítium-ion cellákkal [QuantumScape nem mondja]. A kaliforniai QS-0 üzemben 2023-ban, két év múlva jelennek meg az első autóipari felhasználásra alkalmas prototípus cellák, a cég ugyanis jelenleg a kerámia szeparátorok (elektrolitok) gyártásának bővítésén dolgozik.
Merev 10 rétegű QuantumScape Cell (balra) és új lágyítósor telepítve a QS-0 (c) QuantumSCape üzemben
A QuantumScape elektrolit LFP cellákban való alkalmazásának említett lehetősége nagyon ígéretesnek tűnik. Ennek köszönhetően az ilyen cellák 0,6-0,7 kWh / l energiasűrűséget érnek el, ami megfelel a legjobb modern lítium-ion celláknak nikkel-mangán-kobalt katóddal és folyékony elektrolitokkal. Beszélő személy: QuantumScape Porsche szilárd elektrolittal képes fenntartani a Taycan akkumulátor kapacitását a tartály átméretezése nélkül árának jelentős csökkenésével LFP használatával.
A cellákat várhatóan csak 2023 és 2024 fordulóján hozzák forgalomba.
Ez érdekelheti:
