QuantumScape: Avemu cuminciatu à pruvà solidi di 10 strati in un formatu cummerciale. Batterie dopu à 2 anni o più

QuantumScape, una di e startups chì travaglianu nantu à e cellule d'elettroliti solidi, si vantava di fà teste cù cellule di 10 strati. In u 2022, a cumpagnia vole mostrà e cellule cù parechje decine di strati è pensa à liberà u primu batch di prova adattatu per e vitture in 2023.

I celluli elettroliti solidi devenu esse forti è capaci. Sò sempre permanenti

E cellule sviluppate da QuantumScape sò sistemi Sia u metallu senza anodu. L'anodu hè custituitu di lithium à l'elettrodu quandu a bateria hè caricata è hè distrutta à a scaricata. In una cellula di lithium-ion tipica, l'anodu hè fattu da una forma di carbone (cum'è grafite), qualchì volta hè dopatu cù silicium. Quandu ùn ci hè micca grafite in una cellula, ùn occupa micca spaziu, cusì a maiò parte di u voluminu è u pesu di a cellula pò esse usata per almacenà a carica.

QuantumScape hè stata longu cunsiderata cum'è a startup più promettente quandu si tratta di cumpunenti à u statu solidu, ma ancu sta cumpagnia dichjara chì u sviluppu sarà lento. Dopu à e cellule di una sola è di quattru strati, era pussibule di creà una cellula 1-layer, chì in i primi decine di cicli di funziunamentu in u modu 4C-10C (carca è scaricamentu cù u putere uguali à a capacità di a cellula) è C U modu / 1-C / 1 mostra pocu deterioramentu. Ma questu hè solu 3-3 ciculi per uni pochi di cellule, a cumpagnia dichjara direttamente nantu à e prime fasi di u travagliu:

Primi testi di cellule QuantumScape a 10 strati. U graficu mostra chì solu 20-36 cicli (c) di QuantumScape sò stati cumpletati.

U vantaghju di l'esperimentu hè chì hè realizatu à una temperatura vicinu à a temperatura di l'ambienti (paragunate: temperatura di u funziunamentu di una batteria eCitaro da BlueSolutions). È chì avemu trattatu di cellule relativamente grande in u formatu 7,5 × 8 cm. Questu hè ancu un plus. a pussibilità di cumminà l'elettroliti QuantumScape solidi cù catodi di litiu-ferru-fosfatu à pocu pressu.. Infine, un vantaghju hè l'uggettività di QuantumScape, chì lista tutti i paràmetri di teste pertinenti.

Cellule cù elettrolitu solidu di a generazione precedente, cellule di 4 strati. I celi peghju persu persu circa 5-6 per centu di a so capacità dopu à 400 cicli di usu. D'interessu sò chjaramente visibili ondulazioni di cambiamentu in l'energia di scaricamentu (vale à dì, a capacità di a bateria) immediatamente prima di u ciculu numeru 400 (c) QuantumScape

Ma questu hè a fine di i benefici. I celluli di lithium metal swell durante u funziunamentu perchè u lithium ligatu prima crea un oggettu separatu in elli - l'anodu. Allora QuantumScape li prova à 3,4 atmosfere per rallentà u prucessu. Questu significa chì una pussibile depressurizazione di u compartmentu di a bateria pò purtà à fallimentu di a bateria in u futuru. U stessu, sicuru, cù u pneumaticu (un punture ùn hè micca bonu), ma u pneumaticu ùn vale ancu 1/3 di a vittura.

Tuttavia, a pressione alta di u tank hè probabilmente u minimu di i prublemi. Ebbè, e cellule di 10 strati sò un passu intermediu cumparatu cù e cellule cù parechje decine di strati, a versione finale duvuta in 2022. Solu offrenu una densità di energia sufficiente per pudè cumpete cù e cellule classiche di lithium-ion in termini di prezzu / prestazione [QuantumScape ùn dice micca]. I primi cellule prototipi adattati per l'usu di l'automobile apparisceranu in a pianta QS-0 in California in u 2023, dui anni da avà, postu chì a cumpagnia travaglia attualmente per espansione a so pruduzzione di separatori ceramichi (elettroliti).

Cella rigida QuantumScape à 10 strati (a sinistra) è a nova linea di ricottura QS-0 installata in fabbrica (c) QuantumSCape

A pussibilità citata di utilizà l'elettrolitu QuantumScape in e cellule LFP pare assai promettente. Grazie à questu, tali cellule righjunghjenu una densità di energia di 0,6-0,7 kWh / l, chì hè in ligna cù e migliori cellule di lithium-ion muderne cù catodi di nickel-manganese-cobalt è elettroliti liquidi. Persona parlante: cù l'elettroliti solidu QuantumScape Porsche pò mantene a capacità di a bateria Taycan senza ridimensionà u cuntinuu cù una riduzione significativa di u so prezzu attraversu l'usu di LFP.

Hè previstu chì e cellule seranu cummercializate micca prima di u turnu di u 2023 è u 2024.

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