QuantumScape: Na amata ona matou suʻeina 10-layer solids i se faiga faʻapisinisi. Ma'a pe a uma le 2 tausaga pe sili atu
QuantumScape, один из стартапов, работающих над ячейками с твердым электролитом, хвастался запуском тестов с 10-слойными ячейками. В 2022 году компания хочет показать ячейки с несколькими десятками слоев и планирует выпустить первую тестовую партию, подходящую для автомобилей, в 2023 году.
Ячейки с твердым электролитом должны быть прочными и емкими. Они пока постоянны
Клетки, разработанные QuantumScape, – это системы Ли металлический без анода. Анод состоит из лития на электроде, когда батарея заряжена, и разрушается при разряде. В обычном литий-ионном элементе анод сделан из некоторой формы углерода (например, графита), иногда он легирован кремнием. Когда в ячейке нет графита, он не занимает места, поэтому большую часть объема и веса ячейки можно использовать для хранения заряда.
QuantumScape уже давно считается самым многообещающим стартапом, когда речь идет о твердотельных элементах, но даже эта компания заявляет, что развитие будет медленным. После одно- и четырехслойных ячеек можно было создать 1-слойную ячейку, которая в первые несколько десятков циклов работы в режиме 4С-10С (зарядка и разрядка с мощностью, равной емкости ячейки) и Режим C / 1-C / 1 показывает небольшое ухудшение. Но это всего лишь 3-3 циклов всего на несколько ячеек, о ранних этапах работы компания прямо заявляет:
Первые испытания 10-слойных ячеек QuantumScape. График показывает, что было выполнено только 20-36 циклов (c) QuantumScape.
Преимущество эксперимента заключается в том, что он проводится при температуре, близкой к комнатной (сравните: рабочая температура батареи eCitaro от BlueSolutions). И что мы имеем дело с относительно большими ячейками в формате 7,5 × 8 см. Это тоже плюс возможность комбинирования твердого электролита QuantumScape с дешевыми литий-железо-фосфатными катодами. Наконец, преимуществом является объективность QuantumScape, в которой перечислены все соответствующие параметры тестирования.
Ячейки с твердым электролитом предыдущего поколения, 4-х слойные ячейки. Ячейки с наихудшими характеристиками потеряли около 5-6 процентов своей емкости после 400 циклов использования. Интересны отчетливо видимые пульсации изменения энергии разряда (т. Е. Емкости аккумулятора) непосредственно перед циклом номер 400 (c) QuantumScape
Но это конец преимуществ. Литий-металлические элементы разбухают во время работы, потому что ранее связанный литий создает в них отдельный объект – анод. Поэтому QuantumScape тестирует их при давлении 3,4 атмосферы, чтобы замедлить процесс. Это означает, что возможная разгерметизация аккумуляторного отсека может привести к выходу аккумулятора из строя в будущем. То же, конечно, и с шиной (прокол не годится), но шина не стоит и 1/3 машины.
Однако высокое давление в емкости, вероятно, меньшая из проблем. Что ж, 10-слойные ячейки – это промежуточный этап по сравнению с ячейками с несколькими десятками слоев, окончательный вариант, который должен быть представлен в 2022 году. Только они будут предлагать достаточную плотность энергии, чтобы иметь возможность конкурировать с классическими литий-ионными элементами по соотношению цена / качество [QuantumScape не говорит]. Первые прототипы элементов, подходящие для использования в автомобилях, появятся на заводе QS-0 в Калифорнии в 2023 году, через два года, поскольку в настоящее время компания работает над расширением производства керамических сепараторов (электролитов).
10-слойная ячейка QuantumScape в жестком корпусе (слева) и новая линия отжига, установленная на заводе QS-0 (c) QuantumSCape
Упомянутая возможность использования электролита QuantumScape в ячейках LFP выглядит весьма многообещающей. Благодаря этому такие элементы достигают плотности энергии 0,6-0,7 кВтч / л, что соответствует лучшим современным литий-ионным элементам с никель-марганцево-кобальтовыми катодами и жидкими электролитами. Говорящий человек: с твердым электролитом QuantumScape Porsche может поддерживать емкость аккумулятора Taycan без изменения размера контейнера при значительном снижении его цены за счет использования LFP.
Ожидается, что клетки будут коммерциализированы не ранее на рубеже 2023 и 2024 годов.
Atonu e te fiafia i ai:
