QuantumScape: comezamos a probar sólidos de 10 capas nun formato comercial. Pilas despois de 2 anos ou máis
QuantumScape, unha das startups que traballan en células de electrólitos sólidos, presumía de realizar probas con células de 10 capas. En 2022, a compañía quere mostrar celas con varias ducias de capas e planea lanzar o primeiro lote de proba adecuado para coches en 2023.
As células de electrólitos sólidos deben ser fortes e poderosas. Aínda son permanentes
As células desenvolvidas por QuantumScape son sistemas Sexa metálico sen ánodo. O ánodo está formado por litio no electrodo cando a batería está cargada e destrúese ao descargarse. Nunha célula de ión-litio típica, o ánodo está feito dalgunha forma de carbono (como o grafito), ás veces está dopado con silicio. Cando non hai grafito nunha cela, non ocupa espazo, polo que a maior parte do volume e do peso da cela pode usarse para almacenar carga.
QuantumScape foi considerada durante moito tempo como a startup máis prometedora cando se trata de compoñentes de estado sólido, pero incluso esta empresa afirma que desenvolvemento será lento. Despois de células dunha e catro capas, foi posible crear unha cela de 1 capa, que nas primeiras ducias de ciclos de funcionamento en modo 4C-10C (carga e descarga cunha potencia igual á capacidade da cela) e C O modo / 1-C / 1 mostra pouco deterioro. Pero isto son só 3-3 ciclos para só unhas poucas células, a empresa afirma directamente sobre as primeiras etapas do traballo:
Primeiras probas de células QuantumScape de 10 capas. O gráfico mostra que só se completaron 20-36 ciclos (c) de QuantumScape.
A vantaxe do experimento é que se realiza a unha temperatura próxima á temperatura ambiente (compare: temperatura de funcionamento dunha batería eCitaro de BlueSolutions). E que estamos a tratar con celas relativamente grandes no formato de 7,5 × 8 cm. Isto tamén é un plus a posibilidade de combinar electrólito sólido QuantumScape con cátodos baratos de litio-ferro-fosfato. Finalmente, unha vantaxe é a obxectividade de QuantumScape, que enumera todos os parámetros de proba relevantes.
Células con electrólito sólido da xeración anterior, celas de 4 capas. As células con peor rendemento perderon un 5-6 por cento da súa capacidade despois de 400 ciclos de uso. Son interesantes as ondas claramente visibles de cambio na enerxía de descarga (é dicir, a capacidade da batería) inmediatamente antes do ciclo número 400 (c) QuantumScape
Pero ese é o fin dos beneficios. As células de metal de litio inchan durante o funcionamento porque o litio previamente unido crea un obxecto separado nelas: o ánodo. Entón, QuantumScape probóaos a 3,4 atmosferas para ralentizar o proceso. Isto significa que unha posible despresurización do compartimento da batería pode levar a un fallo da batería no futuro. O mesmo, por suposto, co pneumático (un pinchazo non é bo), pero o pneumático non vale nin 1/3 do coche.
Non obstante, a alta presión do tanque é probablemente o menor dos problemas. Ben, as celas de 10 capas son un paso intermedio en comparación coas celas con varias ducias de capas, a versión final será en 2022. Só eles ofrecerán densidade enerxética suficiente para poder competir coas clásicas células de iones de litio en termos de prezo/rendemento [QuantumScape non o di]. Os primeiros prototipos de células aptas para o seu uso en automoción aparecerán na planta QS-0 de California en 2023, dentro de dous anos, xa que a compañía traballa actualmente para ampliar a súa produción de separadores cerámicos (electrólitos).
Celda ríxida QuantumScape de 10 capas (esquerda) e nova liña de recocido QS-0 instalada en fábrica (c) QuantumSCape
A mencionada posibilidade de usar o electrólito QuantumScape en células LFP parece moi prometedora. Grazas a isto, tales células alcanzan unha densidade de enerxía de 0,6-0,7 kWh/l, que está en liña coas mellores células modernas de iones de litio con cátodos de níquel-manganeso-cobalto e electrólitos líquidos. Persoa que fala: con electrólito sólido QuantumScape Porsche pode manter a capacidade da batería Taycan sen redimensionar o recipiente cunha importante redución do seu prezo mediante o uso de LFP.
Espérase que as células se comercialicen non antes que a finais de 2023 e 2024.
Isto pode interesarche:
