QuantumScape 的先进电动汽车电池。免费技术图书馆新闻

来自 QuantumScape 的先进电动汽车电池

12.12.2020

QuantumScape 的固态锂金属电池有望成为第二代电动汽车电池，其续航里程可与 ICE 车辆相媲美。

以前，固态锂金属电池被认为是有前途的，但有很多负面影响。特别是，它们比锂离子更安全、容量更大，但工作温度范围较窄。据说 QuantumScape 电池没有固态锂金属电池的童年疾病，并且可以在短短四年内实现商业可行性。

新电池没有阳极。更准确地说，在生产 QuantumScape 电池时，并未制造阳极。该电极通过在电池充电过程中沉积锂金属在已经组装好的电池中形成。声称的阳极形成过程中的锂沉积速率超过了所有先前的数字，达到每分钟 80 微米，这保证了高充电电流密度和快速充电：在 15 分钟内达到 XNUMX% 的容量。

电池正极采用“零过量锂”设计。换言之，在电池的生产过程中，即使是箔形式的极少量锂或在阳极形成部位的沉积也不是必需的。这显着降低了成本并简化了电池的生产。

QuantumScape 的另一项重要发明是创造了一种用于分隔电极的陶瓷隔板。 QuantumScape 分离器比人的头发还要细，而且不易燃。在传统的锂离子电池中，隔膜由有机材料制成，是导致电池起火的原因之一。应该注意的是，QuantumScape 电池单元将以“袋”的形式制成，而不是圆柱形。也许这是使用陶瓷隔板的特点之一。

QuantumScape 电池还拥有厚阴极，能够处理超过 3 mAh/cm2 的高密度电流，以 1C 电流充电和放电一小时。在经历了 800 次充电和放电循环后，QuantumScape 电池保持了超过 80% 的容量，单块电池有望行驶数十万英里。更重要的是，电池的性能可保持在 -30°C，这是其他设计无法做到的。此外，由于从阳极去除了石墨或石墨-硅，电解质物质在电池充电和放电过程中的副反应期间不会降解。这样可以尽可能长时间地保持电池的操作参数。

QuantumScape 承诺将商用固态锂金属电池的容量提高到实验室测试的最大值 1000 Wh/L。因此，与最好的现代锂离子电池相比，电池容量可以增加 80%，并使电动汽车的续航里程达到与内燃机汽车的性能相当的值。

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