Az első kereskedelmileg életképes lítium-fém-szilárdtest akkumulátor mindössze 15 perc alatt képes 80%-os töltöttséget elérni
A QuantumScape lenyűgöző teljesítményadatokat jelentett be az első kereskedelmileg életképes lítium-fém-szilárdtest akkumulátoráról. Állításuk szerint akár 80%-kal is növelhetik az elektromos autók autonómiáját, és mindössze 15 perc alatt 0-ról 80%-ra tölthetők fel.
Forrás: Quantumscape
Ha a tipikus folyékony oldat helyett szilárd elektrolitot használnak, a szilárdtest akkumulátorok tömegben és térfogatban lényegesen több energiát tudnak tárolni, mint a lítium-ion akkumulátorok. Mindazonáltal egy olyan akkumulátor készítése, amely megbízható és hasznos élettartama megfelel minden járművezetői igénynek – magas töltési és kisütési sebesség, hosszú élettartam, és minden hőmérsékleti vagy biztonsági aggály nélkül – mindeddig nehéznek bizonyult.
A QuantumScape azt állítja, hogy megoldotta a problémát egy új kialakítással, amely lítium-fém anódokat használ, amelyek nem a gyártás során keletkeznek, hanem az akkumulátor töltésekor az áramgyűjtő körül alakulnak ki. Az energiasűrűség állítólag kiváló. Térfogatilag az új akkumulátor 1 kWh/l kapacitást képes tárolni, ami körülbelül négyszerese a jelenlegi Tesla Modell 3 akkumulátorának. Súlyát tekintve 380-500 Wh/kg közötti értéket kínál, szemben a Tesla által jelenleg használt csomagokban lévő 260 Wh/kg-mal.
A QuantumScape akkumulátor rendkívüli sebességgel töltődik, így 15 perc alatt 0-80%-os feltöltést tesz lehetővé. 800 ciklus után képes megtartani kapacitásának több mint 80%-át, ami körülbelül 240 000 mérföldet (386 000 km-t) jelent elektromos autóval.
Dr. Stanley Whittingham, a lítium-ion akkumulátor társfeltalálója és a 2019-es kémiai Nobel-díj nyertese ezzel kapcsolatban kijelentette, hogy „… egy működő szilárdtest-akkumulátor készítésének legnehezebb része az, hogy egyidejűleg kell elérni nagy energiasűrűséget, gyors töltést, hosszú életciklust és széles üzemi hőmérséklet-tartományt. Ezek az adatok azt mutatják, hogy a QuantumScape cellák mindezen követelményeknek megfelelnek, ami eddig még soha nem valósult meg. Ha a QuantumScape képes ezt a technológiát nagyszabású gyártásba vinni, képes átalakítani az ipart.”
Venkat Viswanathan, akkumulátorszakértő és a Carnegie-Mellon Egyetem anyagtudományi professzora szerint „… ezek az eredmények túlszárnyalják azt, amit korábban lehetségesnek tartottak egy szilárdtest-akkumulátorban. Elég nagy áramsűrűség ahhoz, hogy gyors töltést tegyen lehetővé dendritek képződése nélkül, régóta az ipar szent grálja.”
A dendritek apró, merev faszerű struktúrák, amelyek egy lítium akkumulátor belsejében nőhetnek; tűszerű kiemelkedéseiket bajusznak nevezik. Mindkettő óriási károkat okoz; nevezetesen, átüthetik az akkumulátor belsejében lévő elválasztóként ismert szerkezetet, hasonlóan ahhoz, ahogy a gaz áthatol egy betonozott teraszon vagy egy kövezett úton. Ezenkívül fokozzák a nem kívánt reakciókat az elektrolit és a lítium között, felgyorsítva az akkumulátor meghibásodását. A dendritek és bajuszok hátráltatják a fém lítium akkumulátorok széles körben elterjedt használatát, amelyek nagyobb energiasűrűséggel rendelkeznek, mint általában használt lítium-ion társaik.
A QuantumScape egy amerikai cég, amely az belektromos autók szilárdtest-lítium-akkumulátorait kutatja. A cég központja a kaliforniai San Joséban található, és körülbelül 400 embert foglalkoztat. 2010-ben alapította Jagdeep Singh, Tim Holme és Fritz Prinz professzor, a Stanford Egyetemről. A QuantumScape 2012-ben kezdett együttműködni a német Volkswagen autógyárral.
2018-ban a Volkswagen 100 millió dollárt fektetett be a vállalatba, ezzel a legnagyobb részvényes lett. Ugyanebben az évben a Volkswagen és a QuantumScape bejelentette, hogy közös gyártási projektet indítanak a szilárdtest akkumulátorok tömeggyártásának előkészítésére. 2020 júniusában a Volkswagen további 200 millió dollárt fektetett be a vállalatba.
2020 szeptemberében a QuantumScape bejelentette egyesülését a Kensington Capital Acquisition speciális célú felvásárlási társasággal. Az egyesülés eredményeként a QuantumScape egymilliárd dollár finanszírozást kap, beleértve a Volkswagen és a Qatar Investment Authority támogatását is. Ezzel egy időben a cég részvényeit a New York-i tőzsdén QS szimbólummal jegyzik. A tranzakció 2020 novemberében zárult le, és tőkét vontak be akkumulátorok sorozatgyártására.
Forrás: The Brighter Side
