QuantumScape: Počeli smo da testiramo 10-slojne čvrste materije u komercijalnom formatu. Baterije nakon 2 godine ili više
QuantumScape, jedan od startupa koji radi na ćelijama čvrstih elektrolita, pohvalio se pokretanjem testova sa ćelijama od 10 slojeva. U 2022. godini kompanija želi prikazati ćelije sa nekoliko desetina slojeva i planira puštanje prve testne serije pogodne za automobile 2023. godine.
Ćelije sa čvrstim elektrolitom moraju biti jake i prostrane. I dalje su konstantne
Ćelije koje je razvio QuantumScape su sistemi Bilo metalno bez anode... Anoda se sastoji od litijuma na elektrodi kada se baterija puni i uništava se kada se isprazni. U tipičnoj litijum-jonskoj ćeliji, anoda je napravljena od nekog oblika ugljenika (kao što je grafit), ponekad dopiranog silicijumom. Kada u ćeliji nema grafita, on ne zauzima prostor, tako da se većina zapremine i težine ćelije može iskoristiti za skladištenje naboja.
QuantumScape se dugo smatrao startapom koji najviše obećava kada su čvrste ćelije u pitanju, ali čak i ova kompanija tvrdi da razvoj će biti spor... Nakon jednoslojnih i četvoroslojnih ćelija, bilo je moguće napraviti jednoslojnu ćeliju, koja u prvih nekoliko desetina ciklusa rada u režimu 1C-4C (punjenje i pražnjenje sa snagom jednakom kapacitetu ćelije) i Režim C / 10-C / 1 pokazuje blago pogoršanje. Ali ovo je samo 1-3 ciklusa za samo nekoliko ćelija, kompanija direktno navodi o ranim fazama rada:
Prvi testovi 10-slojnih QuantumScape ćelija. Grafikon pokazuje da je završeno samo 20-36 ciklusa (s) QuantumScapea.
Prednost eksperimenta je u tome što se izvodi na temperaturi bliskoj sobnoj (uporedi: radnu temperaturu eCitaro baterije iz BlueSolutions-a). I da imamo posla sa relativno velikim ćelijama u formatu 7,5 × 8 cm. To je također plus mogućnost kombinovanja čvrstog QuantumScape elektrolita sa jeftinim litijum-gvozdeno-fosfatnim katodama... Konačno, prednost je objektivnost QuantumScapea, koji navodi sve relevantne parametre testa.
Čvrste elektrolitne ćelije prethodne generacije, 4-slojne ćelije. Ćelije 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 pogodnostima. Litijum metalne ćelije bubre tokom rada jer prethodno vezani litijum u njima stvara poseban objekat - anodu. Stoga ih QuantumScape testira na 3,4 atmosfere kako bi usporio proces. To znači da moguće smanjenje tlaka u odeljku za baterije može dovesti do kvara baterije u budućnosti. Isto naravno i sa gumom (bušenje nije dobro), ali guma ne vredi ni 1/3 auta.
Međutim, visok pritisak u rezervoaru je verovatno najmanji problem. Pa, ćelije od 10 slojeva su srednji korak u poređenju sa ćelijama sa nekoliko desetina slojeva, a konačna verzija treba da bude 2022. Samo oni će ponuditi dovoljnu gustinu energije da bi mogli da se takmiče sa klasičnim litijum-jonskim ćelijama u pogledu cene/performanse [QuantumScape ne kaže]. Prvi prototip ćelija pogodnih za automobilsku upotrebu pojaviće se u fabrici QS-0 u Kaliforniji 2023. godine, za dve godine, pošto kompanija trenutno radi na proširenju proizvodnje keramičkih separatora (elektrolita).
Kruta 10-slojna QuantumScape Cell (lijevo) i nova linija za žarenje instalirana u QS-0 (c) QuantumSCape postrojenje
Pomenuta mogućnost korištenja QuantumScape elektrolita u LFP ćelijama izgleda vrlo obećavajuće. Zbog toga takve ćelije postižu energetsku gustoću od 0,6-0,7 kWh/l, što odgovara najboljim modernim litijum-jonskim ćelijama sa nikl-mangan-kobalt katodama i tekućim elektrolitima. Osoba koja govori: sa QuantumScape Porsche čvrstim elektrolitom može održati kapacitet Taycan baterije bez promjene veličine kontejnera uz značajno smanjenje njegove cijene kroz upotrebu LFP-a.
Očekuje se da će ćelije biti komercijalizovane tek na prelazu 2023. i 2024. godine.
Ovo vas može zanimati:
