QuantumScape: Začali jsme testovat 10vrstvé pevné látky v komerčním formátu. Baterie po 2 letech nebo více
QuantumScape, jeden ze startupů pracujících na článcích s pevným elektrolytem, se pochlubil zahájením testů s 10vrstvými články. V roce 2022 chce společnost ukázat články s několika desítkami vrstev a plánuje vydat první testovací várku vhodnou pro automobily v roce 2023.
Články s pevným elektrolytem musí být silné a prostorné. Jsou stále konstantní
Buňky vyvinuté QuantumScape jsou systémy Ať už kovové bez anody... Anoda se skládá z lithia na elektrodě při nabíjení baterie a při vybíjení se ničí. V typickém lithium-iontovém článku je anoda vyrobena z nějaké formy uhlíku (jako je grafit), někdy dopovaného křemíkem. Když v článku není grafit, nezabírá místo, takže většinu objemu a hmotnosti článku lze využít k uložení náboje.
QuantumScape je dlouho považován za nejslibnější startup, pokud jde o polovodičové články, ale i tato společnost tvrdí, že vývoj bude pomalý... Po jedno- a čtyřvrstvých článcích bylo možné vytvořit 1-vrstvý článek, který v prvních několika desítkách cyklů provozu v režimu 4C-10C (nabíjení a vybíjení výkonem rovným kapacitě článku) a Režim C / 1-C / 1 vykazuje mírné zhoršení. Ale to jsou jen 3-3 cykly pro několik buněk, společnost přímo uvádí o raných fázích práce:
První testy 10vrstvých buněk QuantumScape. Graf ukazuje, že bylo dokončeno pouze 20-36 cyklů (cyklů) QuantumScape.
Výhodou experimentu je, že se provádí při teplotě blízké pokojové teplotě (srovnej: provozní teplota baterie eCitaro od BlueSolutions). A že máme co do činění s poměrně velkými buňkami ve formátu 7,5 × 8 cm. To je také plus možnost kombinace pevného elektrolytu QuantumScape s levnými lithium-železo-fosfátovými katodami... Konečně výhodou je objektivita QuantumScape, který uvádí všechny relevantní parametry testu.
Články s pevným elektrolytem předchozí generace, 4vrstvé články. Nejhůře fungující články ztratily asi 5-6 procent své kapacity po 400 cyklech používání. Zajímavé jsou jasně viditelné pulzace změny vybíjecí energie (tj. kapacity baterie) bezprostředně před cyklem číslo 400 (c) QuantumScape
Tím ale výhody končí. Lithiové kovové články během provozu bobtnají, protože dříve vázané lithium v nich vytváří samostatný objekt – anodu. QuantumScape je tedy testuje na 3,4 atmosféry, aby proces zpomalil. To znamená, že případné odtlakování bateriového prostoru může v budoucnu vést k selhání baterie. To samé samozřejmě s pneumatikou (píchnutí není dobré), ale pneumatika nestojí ani za 1/3 auta.
Vysoký tlak v nádrži je však pravděpodobně nejmenší problém. No, 10vrstvé články jsou mezikrokem ve srovnání s články s několika desítkami vrstev, finální verze má přijít v roce 2022. Pouze ty nabídnou dostatečnou energetickou hustotu, aby mohly konkurovat klasickým lithium-iontovým článkům v poměru cena/výkon [QuantumScape neuvádí]. První prototyp článků vhodných pro automobilové použití se objeví v závodě QS-0 v Kalifornii v roce 2023, tedy za dva roky, protože společnost v současné době pracuje na rozšíření výroby keramických separátorů (elektrolytů).
Tuhá 10vrstvá buňka QuantumScape (vlevo) a nová žíhací linka instalována v závodě QS-0 (c) QuantumSCape
Zmíněná možnost využití elektrolytu QuantumScape v článcích LFP vypadá velmi slibně. Díky tomu takové články dosahují hustoty energie 0,6-0,7 kWh/l, což odpovídá nejlepším moderním lithium-iontovým článkům s nikl-mangan-kobaltovými katodami a kapalnými elektrolyty. Mluvící osoba: s QuantumScape Pevný elektrolyt Porsche dokáže udržet kapacitu baterie Taycan bez změny velikosti nádoby s výrazným poklesem jeho ceny pomocí LFP.
Očekává se, že buňky budou uvedeny na trh až na přelomu let 2023 a 2024.
Toto by vás mohlo zajímat:
