Чудо-батарея, що подвоїть запас автономності електромобілів, готова до випробувань
Каліфорнійський стартап QuantumScape заявив, що вирішив всі проблеми батарей з твердотільними електролітами. Новий тип літій-металевого акумулятора завдяки унікальному сепаратору й аноду здатен перевершити літій-іонні акумулятори за всіма п'яти ключовими характеристиками. Принаймні такі гучні заяви висловлюють його розробники.
Творці нового акумулятора зазначають, що електрокар з такою батареєю на 80% можна буде зарядити за 15 хвилин, а запас ходу збільшиться майже вдвічі. Крім того, нова батарея відрізняється довшим терміном служби, нижчою ціною та вищим рівнем безпеки, повідомляє Technology Review.
Цікаво: Квантова перевага: пристрій виконав 2,6 мільярда років обчислень за 4 хвилини
Особливості розробки
Використання твердотільного електроліту замість звичайного рідкого дозволяє запасати в батареях істотно більше енергії по масі і об'єму. Однак створення акумулятора, здатного конкурувати з нинішніми літій-іонними батареями в електромобілях по швидкості зарядки і розрядки, терміну служби і безпеці виявилося непросто.
На початку року Джагдіп Сингх, виконавчий директор QuantumScape, розповів, що його компанія розробила проривну технологію, і нею вже зацікавилася Volkswagen, яка збирається оснащувати твердотільними акумуляторами свої автомобілі й вантажівки з 2025 року. VW інвестувала в стартап 300 мільйонів доларів і створила спільне підприємство з виробництва цих батарей.
Однак, досі мало що було відомо про технології QuantumScape, поки 8 грудня компанія не надала пресі результати лабораторних досліджень. Деякі деталі все ще залишаються в таємниці, зокрема, низка ключових матеріалів і процесів, але, за словами Сінгха, твердотільна батарея QuantumScape здатна збільшити продажі електромобілів, оскільки має переваги над конкурентами за запасом ходу, швидкістю зарядки, терміном служби, ціною і безпекою.
Характеристики батареї QuantumScape
Акумулятор здатен заряджатися до 80% за 15 хвилин і зберігає понад 80% своєї ємності після 800 з гаком циклів, що в середньому еквівалентно 386 000 км пробігу (приблизно 14-16 років звичайної експлуатації автомобіля).
Також батарея продемонструвала низький ступінь деградації навіть після агресивної зарядки і розрядки. Нарешті, компанія стверджує, що такий акумулятор здатний збільшити запас ходу електротранспорту більш ніж на 80% у порівнянні зі звичайними літій-іонними батареями. Тобто на прикладі не найбільшої за потужністю батареї Tesla пробіг збільшиться з 500 км до 900 км.
Переваги розробки стартапу
Одна з головних інновацій стартапу – розробка керамічного електроліту, який служить також роздільником. Товщиною всього кілька десятків мікрометрів, він знижує утворення дендритів, але залишається проникним для іонів літію. Сингх відмовився назвати матеріал, з якого зроблений цей сепаратор, заявивши, що це один з найбільших секретів компанії.
Іншим великим досягненням є те, що батарея проводиться без окремого анода. Коли вона заряджається, іони літію в катоді рухаються через сепаратор і формують ідеально плоский шар між ним і електричним контактом. Потім, в ході розрядки, майже всі іони повертаються до катода. Така конструкція знижує масу, обсяг і вартість батареї.
До теми У Tesla створили батарею ресурс якої 3,5 мільйона кілометрів: вистачить на 40 років
Застосування
Результати лабораторних тестів доведеться ще підтвердити у польових умовах, але Сінгх переконаний, що технологія готова до серійного виробництва і не вимагає ніякого додаткового прориву в хімії.