Új, áttörést jelentő szilárdtest akkumulátorral állt elő a QuantumScape

A kaliforniai QuantumScape lenyűgöző teljesítmény adatokat közölt az első kereskedelmi szempontból életképesnek tűnő szilárdtest-lítium-fém akkumulátorról. Azt állítják, hogy akár 80 százalékkal bővíti az elektromos autó hatótávolságát, és mindössze 15 perc alatt töltődik fel 0-ról 80%-ra.

Szilárd elektrolitot használva a tipikus folyékony oldat helyett, a szilárdtest-akkumulátorok tömegben és térfogatban jelentősen több energiát képesek tárolni, mint a jelenlegi lítium-cellák, de olyat létrehozni, amely képes megfelelni az elektromos járművekben való alkalmazás szigorú követelményeinek – magas töltési és kisütési sebesség, hosszú élettartam, hőmérsékleti és biztonsági aggályok – eddig nehéznek bizonyult.

A Quantum Scape elmondása szerint megoldotta a problémát egy új kialakítással, amely olyan lítium-fém anódokat használ, amelyek nem a gyártás során kerülnek kialakításra, hanem az akkumulátor töltésekor a jelenlegi kollektor körül alakulnak ki.

A szilárdtest-elválasztó egy másik fontos előrelépés, olyan szilárd kerámia anyag felhasználásával, amely ellenáll a dendritek képződésének – ez egy gyakori probléma, amely az akkumulátorok rövidzárlatát és néha tüzet okozhat, amikor az egyik elektródon annyira felgyülemlik a fémlerakódás, hogy tüskék keletkeznek, amelyek átszúrják az elválasztót.

Az új fejlesztésben az energia sűrűsége állítólag kiváló. Térfogatban az új akkumulátor 1kWh/liter tárolására képes, ami körülbelül négyszerese annak, mint, amit a jelenlegi Tesla 3-as Modell tárol. Tömeg szerint 380-500 Wh/kg-ot kínál, szemben a jelenlegi Tesla-csomagok 260 Wh/kg -jával – bár az optimizmusáról híres Elon Musk úgy gondolja, hogy három-négy éven belül 400 Wh/kg-ot érhet el a Tesla celláival.

„A legnehezebb egy működő szilárdtest-akkumulátor elkészítésében az, hogy egyszerre kell megfelelni a nagy energiasűrűség, a gyors töltés, a hosszú élettartam és a széles hőmérséklet-tartományban működés követelményeinek. Az adatok azt mutatják, hogy a QuantumScape cellái megfelelnek ezeknek a követelményeknek, amire eddig még nem volt példa. Ha a QuantumScape el tudja juttatni ezt a technológiát a tömeggyártásba, akkor megvan a lehetősége az ipar átalakítására”- mondja Dr. Stan Whittingham, a lítium-ion akkumulátor társfeltalálója és a 2019-es kémiai Nobel-díj nyertese.

„Ezek az eredmények felülírják mindazt, amit korábban a szilárdtest-akkumulátorról lehetségesnek gondoltak” – teszi hozzá Venkat Viswanathan, az akkumulátorok szakértője és a Carnegie-Mellon Egyetem anyagtudományi professzora.

„Az elég nagy áramsűrűség kialakítása a gyors töltéshez dendritek képződése nélkül régóta nagy feladat volt az iparágban. Az adatok azt mutatják, hogy az új technológiával 15 perc alatt 80 százalékos kapacitásra tölthető az akkumulátor, ami elképesztően magas, akár mikron/perc lítium-lerakódási sebességnek felel meg.”

A QuantumScape mögött komoly háttér áll, többek között a legnagyobb részvényes és partner, a Volkswagen csoport részéről mintegy 300 millió dolláros kötelezettségvállalás, és más cégek is, többek között a Continental és Bill Gates. Tehát minden elképzelhető erőforrásnak rendelkezésére kell állnia ahhoz, hogy ezt az akkumulátort széles körben forgalmazza a Volkswagen EV-k jövőbeli generációi számára.

Forrás: New Atlas

https://newatlas.com/energy/quantumscape-solid-state-battery/