QuantumScape показала ячейку Osprey: 80% ёмкости после 1000 циклов при 1 атм в лаборатории

QuantumScape представила Osprey — платформу для полностью твердотельных аккумуляторных ячеек, сообщает ua.news. По данным компании, двухслойная лабораторная ячейка выдержала 1000 полных циклов заряда и разряда и сохранила около 80% начальной ёмкости при внешнем давлении в одну атмосферу. ua.newsua.newsua.newsОткрыть источник ↗

Конструкция и условия испытаний

В новой конструкции QuantumScape заменила жидкий католит в катоде твёрдым сульфидным электролитом. Компания сохранила керамический сепаратор и безанодную архитектуру: при первом заряде литий осаждается со стороны сепаратора. Платформа QSE, включая ячейку QSE-5, использует высоконикелевый катод NMC и жидкий католит, поэтому не является полностью твердотельной.

Тест на 1000 циклов проводили на двухслойной ячейке с катодом 50 на 65 мм — той же площади, что у QSE-5. Испытание шло при 30°C в диапазоне заряженности от 0% до 100%, при токе 1C на заряде и разряде; поверхностная нагрузка катода составила 5,5 мА·ч/см².

Это была небольшая лабораторная ячейка. Electrek оценивает её ёмкость примерно в 0,3–0,4 А·ч, тогда как у QSE-5 около 5 А·ч. QuantumScape подчёркивает работу при низком внешнем давлении: сульфидным системам часто требуется сильное сжатие, чтобы сохранять контакт между компонентами. По расчёту компании, давление 20 атмосфер на ячейку 10 на 24,2 см соответствует усилию около 5000 кгс и требует в батарейном блоке массивных стальных плит и стяжек. ua.newsua.newsua.newsОткрыть источник ↗

Быстрая зарядка, холод и плотность энергии

Заявленная QuantumScape пятиминутная зарядка с 10% до 80% была продемонстрирована при токе 10C и температуре 80°C. Данных об эквивалентном результате при комнатной температуре компания не публиковала. При −20°C однослойная ячейка с катодом 21 на 21 мм при медленном разряде C/3 сохранила 68% ёмкости, измеренной при комнатной температуре.

Плотность энергии до 1100 Вт·ч/л — прогноз QuantumScape. Подтверждающий тест с катодом высокой нагрузки проводили на ячейке 11 мм при давлении три атмосферы и на протяжении 100 циклов. Пока платформа Osprey показана только в лабораторном масштабе, а технологии более производительного изготовления находятся в разработке.

QuantumScape предлагает Osprey как открытую платформу: автопроизводители могут использовать катод компании или собственные твердотельные катоды. Сроки промышленного запуска Osprey не объявлены. Для QSE-5 компания планирует производственную линию на 100 МВт·ч, начало выпуска намечено на 2028 год. ua.newsua.newsua.newsОткрыть источник ↗