QuantumScape：我們已經開始以商業形式測試 10 層固體。 2 年或更長時間後的電池

QuantumScape 是從事固體電解質電池研究的初創公司之一，它誇口說已經用 10 層電池進行了測試。 該公司希望在 2022 年展示數十層電池，併計劃在 2023 年發布第一批適用於汽車的測試批次。

具有固體電解質的電池必須耐用且容量大。 它們仍然是永久的

QuantumScape 開發的細胞是系統 是否金屬不帶陽極。 電池充電時陽極由電極上的鋰組成，放電時則被破壞。 在典型的鋰離子電池中，陽極由某種形式的碳（例如石墨）製成，有時還摻雜有矽。 當電池中沒有石墨時，它不佔用空間，因此電池的大部分體積和重量都可以用來存儲電荷。

QuantumScape 長期以來一直被認為是固態電池領域最有前途的初創公司，但即使是這家公司也聲稱 發展將會緩慢。 在單層和四層電池之後，可以創建 1 層電池，其在 4C-10C 模式下的前幾十個操作週期（以等於電池容量的功率充電和放電）和模式C/1-C/1顯示出輕微的惡化。 但這只是幾個電池的3-3個週期；該公司直接說明了早期工作階段：

10 層 QuantumScape 單元的首次測試。 該圖顯示僅完成了 20-36 個循環 (c) QuantumScape。

該實驗的優點是在接近室溫的情況下進行（比較：BlueSolutions 的 eCitaro 電池的工作溫度）。 而且我們正在處理 7,5 × 8 cm 格式的相對較大的單元。這也是一個優點 將 QuantumScape 固體電解質與低成本磷酸鐵鋰正極相結合的可能性。 最後，QuantumScape 的客觀性（列出了所有相關測試參數）是一個優勢。

採用上一代固體電解質的電池，4 層電池。 性能最差的電池在使用 5 次循環後容量損失了約 6-400%。 令人感興趣的是在第 400 次循環之前放電能量（即電池容量）變化中清晰可見的脈動 (c) QuantumScape

但這就是好處的結束。 鋰金屬電池在運行過程中會膨脹，因為先前結合的鋰在其中形成了一個單獨的實體，即陽極。 因此 QuantumScape 在 3,4 個大氣壓下對它們進行測試，以減慢這一過程。 這意味著電池艙可能洩壓，將來可能會導致電池故障。 當然，輪胎也是如此（刺破是不行的），但輪胎的價值連汽車的 1/3 都不值。

然而，高罐壓可能是最不重要的問題。 那麼，與幾十層電池相比，10層電池是一個中間階段，最終版本應該在2022年推出。 只有它們才能提供足夠的能量密度，才能在性價比上與經典鋰離子電池競爭[QuantumScape 沒有說]。 第一批適合汽車使用的電池原型將於 0 年（即兩年後）出現在加利福尼亞州的 QS-2023 工廠，該公司目前正在努力擴大陶瓷隔膜（電解質）的生產。

QS-10 工廠安裝的 QuantumScape 0 層剛性單元（左）和新退火線 (c) QuantumSCape

上述提到的在 LFP 電池中使用 QuantumScape 電解質的可能性看起來非常有希望。 因此，此類電池的能量密度為 0,6-0,7 kWh/L，相當於具有鎳錳鈷陰極和液體電解質的最好的現代鋰離子電池。 發言者： 使用固體電解質 QuantumScape 保時捷可以保持 Taycan 電池容量 不改變容器尺寸 價格大幅下降 通過使用LFP.

這些電池預計最早將於 2023 年至 2024 年實現商業化。

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