QuantumScape: começamos a testar sólidos de 10 camadas em formato comercial. Baterias após 2 anos ou mais
QuantumScape, uma das startups trabalhando em células de eletrólito sólido, se gabou de lançar testes com células de 10 camadas. Em 2022, a empresa quer mostrar células com várias dezenas de camadas e planeja lançar o primeiro lote de teste adequado para carros em 2023.
As células de eletrólito sólido devem ser fortes e espaçosas. Eles ainda são constantes
As células desenvolvidas pela QuantumScape são sistemas Seja metálico sem ânodo... O ânodo consiste em lítio em um eletrodo quando a bateria é carregada e é destruído quando é descarregada. Em uma célula de íon de lítio típica, o ânodo é feito de alguma forma de carbono (como grafite), às vezes dopado com silício. Quando não há grafite na célula, ela não ocupa espaço, portanto, a maior parte do volume e do peso da célula pode ser usado para armazenar a carga.
QuantumScape tem sido considerada a startup mais promissora quando se trata de células de estado sólido, mas mesmo esta empresa afirma que o desenvolvimento será lento... Após células de uma e quatro camadas, foi possível criar uma célula de 1 camada, que nas primeiras dezenas de ciclos de operação no modo 4C-10C (carregando e descarregando com uma potência igual à capacidade da célula) e O modo C / 1-C / 1 mostra uma leve deterioração. Mas isso é apenas 3-3 ciclos para apenas algumas células, a empresa afirma diretamente sobre os primeiros estágios de trabalho:
Primeiros testes de células QuantumScape de 10 camadas. O gráfico mostra que apenas 20-36 ciclo (s) do QuantumScape foram concluídos.
A vantagem do experimento é que ele é realizado a uma temperatura próxima à temperatura ambiente (compare: a temperatura de operação da bateria eCitaro da BlueSolutions). E que estamos lidando com células relativamente grandes no formato 7,5 × 8 cm. Isso também é uma vantagem a possibilidade de combinar o eletrólito QuantumScape sólido com cátodos baratos de lítio-ferro-fosfato... Finalmente, uma vantagem é a objetividade do QuantumScape, que lista todos os parâmetros de teste relevantes.
Células de eletrólito sólido de geração anterior, células de 4 camadas. As células de pior desempenho perderam cerca de 5 a 6% de sua capacidade após 400 ciclos de uso. De interesse são as pulsações claramente visíveis da mudança na energia de descarga (ou seja, a capacidade da bateria) imediatamente antes do número de ciclo 400 (c) QuantumScape
Mas isso é o fim dos benefícios. As células de metal de lítio incham durante a operação porque o lítio previamente ligado cria um objeto separado nelas - o ânodo. Assim, o QuantumScape os testa em 3,4 atmosferas para desacelerar o processo. Isso significa que uma possível despressurização do compartimento da bateria pode levar à falha da bateria no futuro. O mesmo, claro, com o pneu (furo não é bom), mas o pneu não vale nem 1/3 do carro.
No entanto, a alta pressão do tanque é provavelmente o menor dos problemas. Bem, as células de 10 camadas são um passo intermediário em comparação com células com várias dezenas de camadas, a versão final prevista para 2022. Somente eles oferecerão densidade de energia suficiente para poder competir com as células clássicas de íons de lítio em termos de preço / desempenho [QuantumScape não diz]. Os primeiros protótipos de células adequadas para uso automotivo aparecerão na planta QS-0, na Califórnia, em 2023, daqui a dois anos, já que a empresa trabalha atualmente para expandir sua produção de separadores cerâmicos (eletrólitos).
QuantumScape Cell de 10 camadas rígidas (esquerda) e nova linha de recozimento instalada na planta QS-0 (c) QuantumSCape
A possibilidade mencionada de usar o eletrólito QuantumScape em células LFP parece muito promissora. Devido a isso, tais células atingem uma densidade de energia de 0,6-0,7 kWh / l, que corresponde às melhores células modernas de íon-lítio com cátodos de níquel-manganês-cobalto e eletrólitos líquidos. Pessoa que fala: com QuantumScape Porsche eletrólito sólido pode manter a capacidade da bateria Taycan sem redimensionar o contêiner com uma diminuição significativa em seu preço através do uso de LFP.
As células não devem ser comercializadas até a virada de 2023 e 2024.
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