QuantumScape forneceu dados de estado sólido. Carregar 4 C, suportar 25 C, 0-> 80%. em 15 minutos

QuantumScape, uma startup para desenvolver células de eletrólitos sólidos, se gabou dos parâmetros de suas células. As suas capacidades são impressionantes: permitem carregar a 4 ° C, suportam até 25 ° C, oferecem densidades de energia na gama de 0,3-0,4 kWh / kg e cerca de 1 kWh / l. JB Straubel, cofundador da Tesla, vê isso como um avanço.

Células de estado sólido QuantumScape em veículos Volkswagen após cerca de 5 anos?

Índice analítico

• Células de estado sólido QuantumScape em veículos Volkswagen após cerca de 5 anos?
  • Carregar a 4 C sem desclassificação
  • Mais de 800 ciclos de trabalho com degradação de ~ 10%
  • Afinal, links para aviões?
  • Contras

QuantumScape já ficou famoso duas vezes no passado: uma, quando a Volkswagen se tornou o principal acionista da empresa, e a segunda vez, quando JB Straubel, cofundador da Tesla, tornou-se membro do conselho de administração. Agora ficou alto pela terceira vez: a empresa divulgou os resultados de sua pesquisa. Eles são impressionantes por uma série de razões: uma célula de tamanho normal é mostrada que funcionou em temperatura normal (30 graus Celsius) e os resultados são reproduzíveis.

O QuantumScape Ceramic Cage é uma placa flexível do tamanho de uma carta de jogo. No canto superior direito, você pode ver o presidente da empresa, Jagdeep Singh (c) QuantumScape.

Sobre o que estamos conversando? As células QuantumScape são células de lítio que usam um eletrólito sólido em vez de um eletrólito líquido, sem um ânodo separado. Seu ânodo consiste em íons de lítio durante o carregamento (Li-metal). Quando a célula é descarregada, os íons de lítio vão para o cátodo, o ânodo deixa de existir.

Diagrama estrutural de uma célula de íon-lítio moderna (esquerda) e uma célula QuantumScape. Na célula clássica vinda de cima, temos um eletrodo, um ânodo de grafite / silício, uma membrana porosa, um cátodo de fonte de lítio e um eletrodo. Tudo isso imerso em um eletrólito que facilita o fluxo (c) dos íons QuantumScape.

Carregar a 4 C sem desclassificação

Um avanço importante é a capacidade de carregar células QuantumScape até 4 ° C sem destruí-las. Não há degradação, pois o eletrólito cerâmico permite o fluxo de íons de lítio, mas não permite o crescimento de dendritos de lítio. 4 C significa que com uma bateria de 60 kWh atingiremos uma potência de carga de 240 kW, com 80 kWh já 320 kW, etc.. Ao mesmo tempo, carregaremos até 80% em 15 minutos, portanto, a potência média de carregamento não será muito inferior ao máximo - serão 192 e 256 kW, respectivamente.

Esses poderes se transformarão em reabastecimento da faixa a uma velocidade de +1 200 km / h, ou seja, +20 km / min... Uma parada de quinze minutos para esticar seus ossos e um banheiro lhe dará cerca de 300 quilômetros ou mais de 200 quilômetros de rodovia.

A possibilidade de "customização" significativa das células também é interessante. A empresa ostentou testes de até 25 C. Supondo que usaremos "apenas" 20 C, um carro com bateria de 60 kWh pode suportar disparos de 1,2 MW!

Mais de 800 ciclos de trabalho com degradação de ~ 10%

Outra grande vantagem das células QuantumScape é sua alta ciclagem. Eles atingem com facilidade os estimados 800 ciclos (trabalho = carga e descarga total) a 1°C e prometem ainda mais durabilidade com menor potência – e esta última pode ser encontrada em veículos elétricos.

Pode parecer que 800 ciclos de trabalho não é muito, mas se colocarmos esse valor na máquina, obtemos números grandes. Digamos que temos células QuantumScape montadas em uma bateria de 60 kWh. Esta capacidade permite-lhe conduzir facilmente mais de 300 quilómetros. 800 ciclos de trabalho é uma quilometragem de pelo menos 240 mil quilômetros (diagrama acima).

Com essa quilometragem, os elementos ainda retêm cerca de 90 por cento de sua capacidade, então eles permitem que você dirija não mais do que 300 quilômetros, mas apenas 300 quilômetros sem recarregar! Se a degradação linear continuar, a qual ainda não sabemos, a 480 80 quilômetros atingiremos cerca de XNUMX por cento da potência e assim por diante.

Acrescentamos que hoje o sinal para substituir ou consertar uma bateria tem uma capacidade de aproximadamente 65-70 por cento da capacidade original.

Afinal, links para aviões?

JB Straubel, cofundador da Tesla e agora membro do conselho de diretores da QuantumScape, vê a conquista da empresa como um avanço.... Ele enfatiza que tais picos de energia repentinos não são muito comuns, e Tesla mediu o progresso em porcentagens de um dígito nos últimos anos. Apresentações de outras startups geralmente focavam em parâmetros selecionados e outros omitiam, enquanto QuantumScape mostrou uma série de medições em relação à durabilidade e carga e resistência.

Em sua opinião, os novos elementos poderiam permitir a criação de aeronaves elétricas com gamas que nos são familiares.

Contras

Nenhuma das imagens mostra células QuantumScape carregadas. A julgar pela animação, eles estão muito inchados. A diferença parece ser pelo menos 2-3 vezes maior do que no caso das células de íon-lítio com ânodos à base de grafite, o que pode ser uma limitação ao criar baterias de alta capacidade.

Vale a pena ver (quase 1,5 horas de material):

Foto de abertura: QuantumScape (c) Aparência das células QuantumScape

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