QuantumScape: 상용 형식으로 10층 고체를 테스트하기 시작했습니다. 2년 이상 경과한 배터리
고체 전해질 전지를 연구하는 신생 기업 중 하나인 QuantumScape는 10층 전지로 테스트를 실행했다고 자랑했습니다. 2022년에는 수십 겹의 셀을 선보이고 2023년 자동차에 적합한 첫 테스트 배치를 출시할 계획이다.
고체 전해질 전지는 강하고 용량이 커야 합니다. 그들은 여전히 영구적입니다
QuantumScape에서 개발한 세포는 시스템입니다. 양극 없는 금속 여부. 양극은 배터리가 충전될 때 전극에서 리튬으로 구성되며 방전 시 파괴됩니다. 일반적인 리튬 이온 전지에서 양극은 어떤 형태의 탄소(예: 흑연)로 만들어지며 때로는 실리콘으로 도핑됩니다. 셀에 흑연이 없으면 공간을 차지하지 않으므로 셀의 부피와 무게의 대부분을 전하를 저장하는 데 사용할 수 있습니다.
QuantumScape는 오랫동안 고체와 관련하여 가장 유망한 신생 기업으로 여겨져 왔지만 그 회사조차도 주장합니다. 개발이 느릴 것. 단층 및 1층 전지 후에 4C-10C 모드(전지 용량과 동일한 전력으로 충전 및 방전)에서 처음 수십 사이클의 작동에서 1층 전지를 생성할 수 있었습니다. C/1-C/3 모드에서는 열화가 거의 없습니다. 그러나 이것은 단지 몇 개의 셀에 대해 3-XNUMX주기에 불과하며 회사는 초기 작업 단계에 대해 직접 언급합니다.
10층 QuantumScape 셀의 첫 번째 테스트. 그래프는 QuantumScape의 20-36주기(c)만 완료되었음을 보여줍니다.
실험의 장점은 실온에 가까운 온도에서 수행된다는 것입니다(비교: BlueSolutions의 eCitaro 배터리 작동 온도). 그리고 우리는 7,5 × 8 cm 형식의 비교적 큰 셀을 다루고 있습니다. 이것은 또한 장점입니다. QuantumScape 고체 전해질을 저렴한 인산철 리튬 음극과 결합할 가능성. 마지막으로 장점은 모든 관련 테스트 매개변수를 나열하는 QuantumScape의 객관성입니다.
이전 세대의 고체 전해질을 사용한 전지, 4층 전지. 성능이 가장 나쁜 셀은 5회 사용 후 용량의 약 6~400%를 잃었습니다. 흥미로운 점은 사이클 번호 400(c) QuantumScape 직전에 방전 에너지(즉, 배터리 용량) 변화의 명확하게 보이는 잔물결입니다.
그러나 그것이 혜택의 끝입니다. 리튬 금속 전지는 이전에 결합된 리튬이 양극이라는 별도의 개체를 생성하기 때문에 작동 중에 부풀어 오릅니다. 따라서 QuantumScape는 공정 속도를 늦추기 위해 3,4기압에서 테스트합니다. 이는 배터리 구획의 가능한 감압이 향후 배터리 고장으로 이어질 수 있음을 의미합니다. 물론 타이어도 마찬가지지만 (펑크가 좋지 않음) 타이어는 자동차의 1/3도 가치가 없습니다.
그러나 높은 탱크 압력은 아마도 가장 작은 문제일 것입니다. 음, 10층 셀은 수십 개의 레이어가 있는 셀에 비해 중간 단계이며 최종 버전은 2022년에 출시될 예정입니다. 가격 대비 성능 측면에서 고전적인 리튬 이온 셀과 경쟁할 수 있는 충분한 에너지 밀도를 제공할 것입니다[QuantumScape는 말하지 않음]. 자동차용으로 적합한 최초의 프로토타입 셀은 현재 세라믹 분리막(전해질) 생산 확대를 위해 노력하고 있는 만큼 지금으로부터 0년 후인 2023년 캘리포니아 QS-XNUMX 공장에 등장할 예정이다.
10층 QuantumScape Rigid Cell(왼쪽) 및 공장에서 새로 설치한 QS-0 어닐링 라인(c) QuantumSCape
언급한 LFP 셀에서 QuantumScape 전해질을 사용할 가능성은 매우 유망해 보입니다. 덕분에 이러한 셀은 0,6-0,7kWh/l의 에너지 밀도에 도달하며 이는 니켈-망간-코발트 음극 및 액체 전해질을 사용하는 최고의 최신 리튬 이온 셀과 일치합니다. 말하는 사람: 고체 전해질 QuantumScape Porsche는 Tacan 배터리 용량을 유지할 수 있습니다. 컨테이너 크기를 조정하지 않고 가격의 상당한 인하와 함께 LFP를 사용하여.
이 전지는 2023년과 2024년이 되어서야 상용화될 것으로 예상됩니다.
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