QuantumScape leverede solid state-data. Lad 4 C, tåler 25 C, 0-> 80%. på 15 minutter

QuantumScape, en startup til at udvikle faste elektrolytceller, pralede med parametrene for sine celler. Deres evner er imponerende: de tillader opladning ved 4 ° C, modstår op til 25 ° C, tilbyder energitætheder i området 0,3-0,4 kWh / kg og omkring 1 kWh / l. JB Straubel, medstifter af Tesla, ser dette som et gennembrud.

QuantumScape solid-state celler i Volkswagen køretøjer efter omkring 5 år?

indholdsfortegnelse

• QuantumScape solid-state celler i Volkswagen køretøjer efter omkring 5 år?
  • Oplader ved 4 C uden derating
  • Over 800 arbejdscyklusser med ~ 10 % nedbrydning
  • Når alt kommer til alt, links til fly?
  • Cons

QuantumScape er blevet berømt to gange tidligere: én gang, da Volkswagen blev hovedaktionær i virksomheden, og anden gang, da JB Straubel, medstifter af Tesla, blev medlem af bestyrelsen. Nu er det blevet højt for tredje gang: Virksomheden har offentliggjort resultaterne af sin forskning. De er imponerende af en række grunde: En normal størrelse celle er vist, der arbejdede ved normal temperatur (30 grader Celsius), og resultaterne er vist at være reproducerbare.

QuantumScape Ceramic Cage er en fleksibel plade på størrelse med et spillekort. I øverste højre hjørne kan du se præsidenten for virksomheden, Jagdeep Singh (c) QuantumScape.

Hvad taler vi om? QuantumScape-celler er lithiumceller, der bruger en fast elektrolyt i stedet for en flydende elektrolyt, uden en separat anode. Deres anode består af lithium-ioner under opladning (Li-metal). Når cellen er afladet, går lithium-ioner til katoden, anoden ophører med at eksistere.

Strukturdiagram af en moderne lithium-ion-celle (til venstre) og en QuantumScape-celle. I den klassiske celle, der kommer fra toppen, har vi en elektrode, en grafit / silicium anode, en porøs membran, en lithium kilde katode og en elektrode. Alt dette er nedsænket i en elektrolyt, der letter strømmen (c) af QuantumScape-ionerne.

Oplader ved 4 C uden derating

Et vigtigt fremskridt er evnen til at oplade QuantumScape-celler op til 4 ° C uden at ødelægge dem. Der er ingen nedbrydning, da den keramiske elektrolyt tillader strømmen af ​​lithiumioner, men tillader ikke lithiumdendritter at vokse. 4 C betyder, at vi med et 60 kWh batteri vil nå en ladeeffekt på 240 kW, med 80 kWh allerede 320 kW osv.. Samtidig vil vi lade op til 80 procent på 15 minutter, så den gennemsnitlige ladeeffekt bliver ikke meget lavere end maksimum – de bliver på henholdsvis 192 og 256 kW.

Sådanne beføjelser vil blive til genopfyldning af rækkevidden ved en hastighed på +1 200 km/t, dvs. +20 km/min... Et femten minutters stop for at strække dine knogler og et toilet vil give dig omkring 300 kilometer eller over 200 kilometer motorvej.

Muligheden for betydelig "tilpasning" af cellerne er også interessant. Virksomheden kunne prale af test op til 25 C. Hvis vi antager, at vi "kun" vil bruge 20 C, en bil med et 60 kWh batteri kan tåle 1,2 MW skud!

Over 800 arbejdscyklusser med ~ 10 % nedbrydning

En anden stor fordel ved QuantumScape-celler er deres høje cykling. De når nemt de anslåede 800 cyklusser (arbejde = fuld opladning og afladning) ved 1°C og lover endnu mere holdbarhed ved lavere effekt - og sidstnævnte kan findes i elektriske køretøjer.

Det kan se ud til, at 800 duty cycles ikke er meget, men hvis vi sætter denne værdi på maskinen, får vi store tal. Lad os sige, at vi har QuantumScape-celler samlet i et 60 kWh batteri. Denne kapacitet giver dig mulighed for nemt at køre mere end 300 kilometer. 800 arbejdscyklusser er et kilometertal på mindst 240 tusinde kilometer (diagram ovenfor).

Med sådan et kilometertal bevarer elementerne stadig omkring 90 procent af deres kapacitet, så de giver dig mulighed for ikke at køre mere end 300 kilometer, men kun 300 kilometer uden genopladning! Hvis lineær nedbrydning fortsætter, som vi endnu ikke kender til, vil vi ved 480 80 kilometer nå omkring XNUMX procent af magten og så videre.

Vi tilføjer, at signalet for udskiftning eller reparation af et batteri i dag er en kapacitet på cirka 65-70 procent af den oprindelige kapacitet.

Når alt kommer til alt, links til fly?

JB Straubel, Teslas medstifter og nu medlem af QuantumScapes bestyrelse, ser virksomhedens præstation som et gennembrud.... Han understreger, at sådanne pludselige strømstigninger ikke er særlig almindelige, og Tesla har målt fremskridt i encifrede procenter de seneste år. Præsentationer fra andre startups fokuserede normalt på udvalgte parametre og udelod andre, mens QuantumScape viste en række målinger vedrørende både holdbarhed og belastning og udholdenhed.

Efter hans mening kunne de nye elementer tillade skabelsen af ​​elektriske fly med de rækkevidder, vi kender.

Cons

Ingen af ​​billederne viser ladede QuantumScape-celler. At dømme efter animationen er de meget hævede. Forskellen ser ud til at være mindst 2-3 gange større end ved lithium-ion-celler med grafitbaserede anoder, hvilket kan være en begrænsning ved fremstilling af højkapacitetsbatterier.

Værd at se (næsten 1,5 times materiale):

Åbningsfoto: QuantumScape (c) Udseende af QuantumScape-celler

Dette kan interessere dig: