QuantumScape publica datos de rendimiento sobre su tecnología de batería de estado sólido

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Los arranques de batería cuestan diez centavos la docena. Por lo general, cuando informamos sobre ellos, comenzamos con una advertencia a los lectores de que los anuncios sobre los avances de la tecnología de baterías deben tomarse con cierto escepticismo. Durante casi una década, QuantumScape ha estado trabajando para perfeccionar la batería de litio de estado sólido y ha atraído una inversión considerable de Volkswagen y Bill Gates. Las celdas de batería de iones de litio comunes utilizan un electrolito semilíquido que puede incendiarse o explotar en determinadas circunstancias. QuantumScape reemplaza el electrolito con una tira delgada de metal, lo que hace que las baterías sean más pequeñas y seguras según Fortuna.

Crédito: QuantumScape

En un comunicado de prensa con fecha del 8 de diciembre, QuantumScape publicó datos de rendimiento para su batería de metal de litio, algo que pocas otras empresas de baterías han hecho. Estas son las partes relevantes de esa versión:

Los resultados recientemente publicados de QuantumScape, basados ​​en pruebas de celdas de batería de una sola capa, muestran su
Los separadores de estado sólido son capaces de trabajar a tasas de potencia muy altas, lo que permite una duración de 15 minutos. cargue al 80% de su capacidad, más rápido que la batería convencional o los enfoques alternativos de estado sólido son capaces de cumplir. Además, los datos muestran que la tecnología de batería QuantumScape es capaz de cientos de miles de millas de duración y está diseñado para operar en una amplia gama de temperaturas, incluidos los resultados que muestran un funcionamiento a -30 grados Celsius.

Las células probadas fueron células de bolsa de una sola capa de área grande en el factor de forma comercial objetivo con cero exceso de litio en el ánodo y cátodos gruesos (> 3 mAh / cm2), funcionando a velocidades de una hora carga y descarga (carga 1C y descarga 1C) a 30 grados Celsius. Estas pruebas demostró un rendimiento robusto de estas celdas de bolsa de una sola capa incluso a estas altas tasas, lo que da como resultado una capacidad retenida de más del 80% después de 800 ciclos (lo que demuestra una alta eficiencia superior al 99,97%).

Nada menos que un personaje que Stan Whittingham, co-inventor de la batería de iones de litio y ganador del Premio Nobel de 2019, dice: “La parte más difícil de hacer una batería de estado sólido que funcione es la necesidad de cumplir simultáneamente los requisitos de alta densidad de energía ( 1,000 Wh / L), carga rápida (es decir, alta densidad de corriente), ciclo de vida largo (más de 800 ciclos) y funcionamiento en un amplio rango de temperatura. Estos datos muestran que las células de QuantumScape cumplen con todos estos requisitos, algo que nunca antes se había informado. Si QuantumScape puede llevar esta tecnología a producción en masa, tiene el potencial de transformar la industria “.

Crédito: QuantumScape

En su comunicado de prensa, QuantumScape enumera cuatro razones por las que su batería de metal de litio es superior:

  • Cero exceso de litio: Además de eliminar el ánodo de carbono o carbono / silicio, el diseño de estado sólido de QuantumScape aumenta aún más la densidad de energía porque no utiliza exceso de litio en el ánodo. Algunos intentos anteriores de baterías de estado sólido utilizaron una lámina de litio u otro ánodo de litio depositado, lo que reduce la densidad de energía.
  • Larga vida: Debido a que elimina la reacción secundaria entre el electrolito líquido y el carbono en el ánodo de las celdas de iones de litio convencionales, la tecnología de batería de QuantumScape está diseñada para durar cientos de miles de millas de conducción. Los enfoques alternativos de estado sólido con un ánodo de metal de litio generalmente no han demostrado la capacidad de funcionar de manera confiable a temperaturas cercanas a la habitación (30 grados Celsius) con cero exceso de litio en altas temperaturas.
    densidades de corriente (> 3 mAh / cm2) durante más de unos pocos cientos de ciclos y provocan un cortocircuito o una pérdida de capacidad antes de que se cumpla el objetivo de vida útil. Por el contrario, los resultados de las pruebas de hoy muestran que la tecnología de batería de QuantumScape es capaz de funcionar durante más de 800 ciclos con una retención de capacidad superior al 80%.
  • Funcionamiento a baja temperatura: El separador de estado sólido de QuantumScape está diseñado para funcionar en un amplio rango de temperaturas y ha sido probado a -30 grados Celsius, temperaturas que hacen que otros diseños de estado sólido sean inoperables.
  • La seguridad: El separador de estado sólido de QuantumScape no es combustible y aísla el ánodo del cátodo incluso a temperaturas muy altas, mucho más altas que los separadores orgánicos convencionales utilizados en las baterías de iones de litio.
Celda de batería QuantumScape

Crédito: QuantumScape

“Ese es realmente nuestro objetivo, construir una batería que pueda ayudar a que los vehículos eléctricos se vuelvan más convencionales”, dijo el CEO de QuantumScape, Jagdeep Singh. Fortuna. “Ahora existe el potencial para que esta tecnología se abra camino en automóviles reales en carreteras reales en los próximos años”. Fortuna advierte que las demostraciones realizadas hasta ahora involucran una pequeña batería del tamaño de un naipe grueso. La empresa aún debe demostrar que puede fabricar baterías más grandes y en grandes cantidades.

Incrementar la producción llevará tiempo. Volkswagen dice que está buscando producir baterías de automóvil con la tecnología QuantumScape en 2025. Si todo sale según lo planeado, QuantumScape espera que los ingresos crezcan gradualmente de $ 39 millones en 2025 a $ 275 millones en 2026 a $ 3,2 mil millones en 2027.

“Nos encantaría que fuera más rápido que eso, pero la realidad es que no puedes”, dijo Singh. “Donde estamos hoy es, tenemos los materiales, hemos demostrado que funcionan y ahora necesitamos un buen equipo que sepa lo que está haciendo aumentando la producción y construyendo fábricas”.

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Ahora, volvemos a vernos una nueva vez. ¡Nos vemos!

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