QuantumScape poskytl data v pevné fázi. Nabíjení 4 C, výdrž 25 C, 0-> 80 %. za 15 minut

QuantumScape, startup na vývoj článků s pevným elektrolytem, ​​se pochlubil parametry svých článků. Jejich schopnosti jsou působivé: umožňují nabíjení při 4 °C, vydrží až 25 °C, nabízejí hustoty energie v rozmezí 0,3-0,4 kWh/kg a kolem 1 kWh/l. JB Straubel, spoluzakladatel společnosti Tesla, to považuje za průlom.

Pevné články QuantumScape ve vozidlech Volkswagen po zhruba 5 letech?

obsah

• Pevné články QuantumScape ve vozidlech Volkswagen po zhruba 5 letech?
  • Nabíjení při 4 C bez snížení výkonu
  • Více než 800 pracovních cyklů s ~ 10% degradací
  • Koneckonců, odkazy na letadla?
  • минусы

QuantumScape se v minulosti proslavil hned dvakrát: jednou, kdy se hlavním akcionářem společnosti stal Volkswagen, a podruhé, kdy se členem představenstva stal JB Straubel, spoluzakladatel Tesly. Nyní se ozvalo potřetí: společnost zveřejnila výsledky svého výzkumu. Jsou působivé z mnoha důvodů: je ukázána buňka normální velikosti, která pracovala při normální teplotě (30 stupňů Celsia), a výsledky jsou ukázány jako reprodukovatelné.

QuantumScape Ceramic Cage je flexibilní deska o velikosti hrací karty. V pravém horním rohu můžete vidět prezidenta společnosti Jagdeep Singh (c) QuantumScape.

o čem to mluvíme? Články QuantumScape jsou lithiové články, které místo kapalného elektrolytu používají pevný elektrolyt, bez samostatné anody. Jejich anoda se při nabíjení skládá z iontů lithia (Li-metal). Když se článek vybije, ionty lithia přejdou na katodu, anoda přestane existovat.

Strukturní diagram moderního lithium-iontového článku (vlevo) a článku QuantumScape. V klasickém článku přicházejícím shora máme elektrodu, grafitovou / křemíkovou anodu, porézní membránu, lithiovou zdrojovou katodu a elektrodu. To vše je ponořeno do elektrolytu, který usnadňuje tok (c) iontů QuantumScape.

Nabíjení při 4 C bez snížení výkonu

Klíčovým pokrokem je možnost nabíjet články QuantumScape až na 4 °C bez jejich zničení. Nedochází k žádné degradaci, protože keramický elektrolyt umožňuje proudění iontů lithia, ale neumožňuje růst lithiových dendritů. 4 C znamená, že s 60 kWh baterií dosáhneme nabíjecího výkonu 240 kW, s 80 kWh již 320 kW atd.. Za 80 minut přitom nabijeme až 15 procent, takže průměrný nabíjecí výkon nebude o moc nižší než maximální – budou 192, respektive 256 kW.

Takové pravomoci se změní v doplňování výkonové rezervy při rychlosti +1 200 km/h, tzn +20 km/min... Patnáctiminutová zastávka na protažení kostí a toaleta vám poskytne přibližně 300 kilometrů nebo více než 200 kilometrů dálnice.

Zajímavá je i možnost výrazné „customizace“ buněk. Firma se pochlubila testy do 25 C. Za předpokladu, že budeme používat „jen“ 20 C, auto s 60 kWh baterií vydrží 1,2 MW výstřely!

Více než 800 pracovních cyklů s ~ 10% degradací

Další velkou výhodou buněk QuantumScape je jejich vysoké cyklování. Snadno dosáhnou odhadovaných 800 cyklů (práce = plné nabití a vybití) při 1 °C a slibují ještě větší odolnost při nižším výkonu – a ten lze nalézt u elektromobilů.

Může se zdát, že 800 pracovních cyklů není mnoho, ale pokud na stroj nasadíme tuto hodnotu, dostaneme velká čísla. Řekněme, že máme články QuantumScape sestavené do 60 kWh baterie. Tato kapacita umožňuje snadno ujet více než 300 kilometrů. 800 pracovních cyklů je najetých kilometrů minimálně 240 tisíc kilometrů (schéma výše).

Při takovém počtu najetých kilometrů si prvky stále udrží asi 90 procent své kapacity, takže vám umožní ujet maximálně 300 kilometrů, ale jen 300 kilometrů bez dobíjení! Pokud bude pokračovat lineární degradace, o které zatím nevíme, na 480 80 kilometrech dosáhneme asi XNUMX procent výkonu a tak dále.

Dodáváme, že dnes je signálem pro výměnu nebo opravu baterie kapacita přibližně 65-70 procent původní kapacity.

Koneckonců, odkazy na letadla?

JB Straubel, spoluzakladatel Tesly a nyní člen představenstva QuantumScape, vidí úspěch společnosti jako průlom.... Zdůrazňuje, že takové náhlé přepětí nejsou příliš časté a Tesla v posledních letech měřila pokrok v jednociferných procentech. Prezentace jiných startupů se většinou soustředily na vybrané parametry a jiné vynechávaly, zatímco QuantumScape ukázal řadu měření jak ohledně odolnosti, tak zátěže a výdrže.

Podle jeho názoru by nové prvky mohly umožnit vytvoření elektrických letadel s dolety, které známe.

минусы

Žádný z obrázků neukazuje nabité články QuantumScape. Soudě podle animace jsou hodně oteklé. Rozdíl se zdá být minimálně 2-3x větší než v případě lithium-iontových článků s anodami na bázi grafitu, což může být omezení při vytváření vysokokapacitních baterií.

Co stojí za vidění (téměř 1,5 hodiny materiálu):

Úvodní foto: QuantumScape (c) Vzhled buněk QuantumScape

Toto by vás mohlo zajímat: