QuantumScape鋰金屬固態電池完成 1100 次循環測試 維持 80% 以上...

2021-01-09 電子發燒友
打開APP
QuantumScape鋰金屬固態電池完成 1100 次循環測試 維持 80% 以上容量

cnBeta.COM 發表於 2021-01-09 09:27:54

QuantumScape 剛剛宣布了正在測試的固態電池的另一項鼓舞人心的重要更新，由該公司在 Twitter 上披露的線索可知，QS 已經完成了 1100 次循環測試。若以標稱續航 300 英裡（約 480 公裡）的電池組為例，相當於動力電池可在生命周期內行駛 30 萬英裡（約 48 萬公裡）。若換成標稱續航 500 英裡（約 800 公裡）的電池組，則相當於可行駛 50 萬英裡（約 80 萬公裡）。

（圖 via WCCFTech）

即便完成了千次循環測試，QuantumScape 宣稱電池仍可維持 80% 以上的容量，庫倫效率（簡稱 CE）超過 99.991% 。

由上圖可知，QuantumScape 的測試結果依然優於商業可行的基準目標，即在 800 個充放電循環周期內維持 ≥ 80% 的容量。

據悉，QuantumScape 的鋰金屬電池採用了特殊的「陽極」設計（可戳這裡了解細節）。充電的時候，固態鋰金屬電池可從陰極提取鋰離子、然後沉積（電鍍）在陽極集電器上，在初始充電周期中形成一個「臨時陽極」。

在放電的時候，陽極集電器又會在該過程中緩慢失去鋰，無需動用傳統鋰電池的碳或矽陽極。由於未在陽極上使用過量的鋰，QuantumScape 得以進一步提升了固態鋰金屬電池的能量密度。

此外通過消除傳統鋰離子電池陽極中液態電解質與碳之間的副反應，QuantumScape 宣稱自家產品能夠為電動汽車帶來更長效的行駛裡程。

然而即便如此，一些分析人士仍對 QuantumScape 的說法持懷疑態度。正如 WCCFTech 在本周早些時候報導的那樣，Brian Morin 於 2021 年 1 月 4 日在 Seeking Alpha 上發表了一篇重要的文章。

在這篇文章中，Brian Morin 指出了 QuantumScape 固態鋰金屬電池的一些缺陷，比如電池容量可能在劇烈駕駛或低溫條件下大幅縮減。

當然，從該公司的一長串大牌支持者名單來看（包括比爾·蓋茨、大眾汽車、德國大陸集團、以及諸多風投企業），大家對 QuantumScape 還是寄予了厚望的。

責任編輯：PSY

打開APP閱讀更多精彩內容

聲明：本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人，不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用，如有內容圖片侵權或者其他問題，請聯繫本站作侵刪。 侵權投訴

相關焦點

  • QuantumScape固態鋰金屬電池已達成千次循環測試目標
    QuantumScape 剛剛宣布了正在測試的固態電池的另一項鼓舞人心的重要更新，由該公司在 Twitter 上披露的線索可知，QS 已經完成了 1100 次循環測試。（圖 via WCCFTech）即便完成了千次循環測試，QuantumScape 宣稱電池仍可維持 80% 以上的容量，庫倫效率（簡稱 CE）超過 99.991% 。由上圖可知，QuantumScape 的測試結果依然優於商業可行的基準目標，即在 800 個充放電循環周期內維持 ≥ 80% 的容量。
  • QuantumScape固態鋰金屬電池
    ▍QuantumScape固態鋰金屬電池 QuantumScape是一家上市公司，更是一家研究機構。它的研究成果「固態鋰金屬電池」或能突破現有電動汽車鋰電子離子電池的局限，實現更高的能量密度，15分鐘80%快充，並且更安全。
  • 固態電解質LAGP與金屬鋰界面的反應
    金屬鋰負極的理論比容量為3860mAh/g，電位僅為-3.04V（vs標準氫電極）是一種理想的負極材料，但是金屬鋰在反覆的充放電過程中，存在枝晶生長的問題，這不僅會導致金屬鋰負極的粉化，在金屬鋰過度生長的情況下甚至還會導致刺穿隔膜，引起正負極短路，引起嚴重的安全問題。固態電解質具有較高的機械強度，能夠阻擋金屬鋰枝晶的生長，為金屬鋰負極的應用帶來了希望。
  • 全固態鋰金屬電池近期研究成果及國內電池供應商布局
    鋰金屬電池是下一代最具前景的高能量密度存儲設備之一。然而，鋰金屬在循環過程中產生的枝晶可刺破隔膜，引起電池短路甚至爆炸。採用固態電解質代替易燃的液態電解質可從根本上解除鋰金屬電池的安全隱患。固態鋰電池是一類使用固體電極材料和固體電解質材料的鋰電池。與液態鋰電池，混合固液鋰電池不同，固態鋰電池的電池單體中不含有任何液體電解質、液態溶劑及液態添加劑。
  • 新能源汽車電池展望:固態鋰離子電池、鋰硫電池、鋰空氣電池?
    1 固態鋰離子電池固態鋰離子電池從 20 世紀 50 年代就開始研究，但受當 時材料技術、製造技術限制，其電性能和安全性不能達到實用化要求。智能電子產品、電動汽車產業要求配套電池性能不斷提升，使固態鋰離子電池成為近年來研究的重點。固態鋰離子 電池安全性好、比能量高(可達400 Wh/kg 以上)、循環壽命長、 工作溫度範圍寬、電化學窗口寬(可達 5 V)。
  • 吳浩斌&盧雲峰：離子整流半固態界面助力高能量密度鋰金屬電池
    背景介紹面向高能量密度二次電池，鋰金屬因其超高比容量和低電位被認為是負極的終極選擇。然而，因為鋰枝晶生長和循環效率低等問題使其實際應用受限，這本質上是不均勻的離子傳輸和電極-電解質界面副反應造成的。（2） 理論計算與實驗相結合，揭示MOF基半固態界面中離子局部環境和動力學。（3） 面向實用化條件下實現高能量密度鋰金屬電池（LMB）的穩定循環。
  • 量產「在路上」 11家固態電池產業化追蹤
    在電池技術上，美國麻省固能（SES）解決了鋰金屬電池的循環和快充問題，其400wh/kg、1000wh/L以上的鋰金屬電芯能夠通過針刺，高溫等安全測試，循環500次以上；而衛藍完成300Wh/kg以上高鎳三元正極的混合固態電池設計開發，成功通過針刺、擠壓、過充、短路等濫用試驗，循環壽命達到1200次以上等。
  • Nature Energy:超1000圈的全固態鋰金屬電池
    全固態鋰金屬電池的構成圖1a給出了這種全固態鋰金屬的結構示意圖，圖1b的SEM表明了電池的各個部分接觸非常緊密，圖1c給出了硫銀鍺礦型的固態電解質Li6PS5Cl和其他的固態電解質的電導率隨溫度的變化曲線，表明了本文使用的電解質具有高的電導率。圖1d是這種電解質的XRD圖。
  • 東華大學《AFM》:梯度結構複合固態電解質助力高穩鋰金屬電池
    Stanley Whittingham教授和Akira Yoshino教授，以表彰他們在鋰離子電池發展方面所作出的傑出貢獻。鋰金屬負極的復興和固態電解質的興起推進了固態鋰電池的崛起和迅速發展。固態鋰電池既可以大幅度提升電池的服役安全性，又有望使得電池的能量密度提升到新的高度，被認為是極具潛力的下一代高能量密度電化學儲能技術。
  • 東華大學《AFM》：梯度結構複合固態電解質助力高穩鋰金屬電池
    鋰金屬負極的復興和固態電解質的興起推進了固態鋰電池的崛起和迅速發展。固態鋰電池既可以大幅度提升電池的服役安全性，又有望使得電池的能量密度提升到新的高度，被認為是極具潛力的下一代高能量密度電化學儲能技術。但是單一的聚合物固態電解質常受困於室溫下較低的離子電導率，不夠理想的電化學穩定性和較差界面兼容性等問題，導致所構築的固態電池體系在容量表達、循環穩定性以及複雜服役環境中的表現並不理想。
  • SK創新合作美國電池公司 研發能量密度、循環壽命高一倍的鋰金屬電池
    蓋世汽車訊 據外媒報導，美國一家專注於研發第一款可充電鋰金屬電池的民營企業PolyPlus電池公司宣布，將與韓國最大的能源化工公司SK創新（SKI）合作，共同研發鋰金屬電池。
  • 電池初創公司QuantumScape上市,主研固態電池
    QuantumScape是一家位於聖何塞的電池公司，10年前由計算機科學家、主要電信組件供應商Infinera公司的聯合創始人Jagdeep Singh和史丹福大學畢業的機械工程師Tim Holme創立。他們正在研究用於電動汽車的固態鋰金屬電池。這家初創公司的下一代電池單元有望在電池單元的所有關鍵方面實現改進。
  • 一文看懂準固態鋰金屬電池中的鋰枝晶及SEI形成過程
    但鋰金屬電池在鋰離子沉積/脫出過程中會遭受不可控的鋰枝晶生長及嚴重的體積膨脹。同時，不穩定的固體電解液界面膜(SEI)造成了大量的不可逆鋰消耗，導致鋰金屬電池在實際應用過程中存在巨大的安全隱患且循環壽命過短。目前，採用固態電解液(SSEs)及凝膠態聚合物電解液(GPEs)取代傳統電解液是解決這類問題的主流策略，此外，更換新型電解液添加劑和構建穩定的SEI也是行之有效的方案。
  • 助力全固態鋰金屬電池
    同時通過Li/LMZP/Li電池研究了負極-電解質界面，通過Li/LMZP/LiFePO4電池研究了正極-電解質界面，表明LMZP固態電解質顯著提高電池的循環穩定性。在Li/LMZP/Li對稱電池和Li/LMZP/LiFePO4全固態鋰金屬電池中測試了Li1.2Mg0.1Zr1.9(PO4)3固體電解質。在Li/LMZP/Li對稱電池中LMZP樣品上的非原位飛行時間二次離子質譜(TOF-SIMs)證實了化學形成Li3P層，該Li3P層允許Li+在Li/LMZP界面上快速轉移，並抑制鍍鋰過程中枝晶的形成。
  • 進展|全固態鋰電池關鍵固態電解質材料與金屬鋰負極的熱穩定性研究
    隨著電動汽車與大規模儲能的發展，現有鋰離子電池體系已經開始不能滿足日益增長的需求，亟鬚髮展具有更高能量密度的電池體系。在眾多的電池材料體系中，金屬鋰負極具有最低的電位和最高的理論比容量，被視為電池負極材料的終極選擇。
  • 鋰電池的聖杯:崔屹課題組揭示金屬鋰在二次電池中的循環機理
    然而，金屬鋰在二次電池中循環充放電下氧化和還原的可逆性仍是一個亟待解決的技術難題。針對這一挑戰，史丹福大學崔屹組史菲菲博士從鋰金屬的沉積和剝離著手，以兩篇PNAS論文，深入揭示了鋰金屬氧化還原過程中的形貌、結構、和晶體學特性的演化及其機理。請看知社的深度介紹。
  • 500Wh/kg不是夢,聚合電解質助力超高比能量鋰金屬二次電池!
    隨著電動汽車的快速發展，對於動力電池能量密度的要求也在不斷提升，目前國內動力電池廠家已經基本完成了300Wh/kg產品的開發，能夠滿足現階段電動汽車的需求，但是這也已經接近了傳統鋰離子電池體系能量密度的上限，繼續提升的空間已經非常有限。金屬鋰的理論比容量可達3860mAh/g，電位僅為-3.04V（vs 標準氫電極），是下一代高比能儲能電池的最佳負極材料。
  • 鋰電池:鋰金屬電池和鋰離子電池的區別
    鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為負極材料、使用非水電解質溶液的電池。鋰電池並非是單一的種類，而是鋰金屬電池和鋰離子電池的統稱。 鋰金屬電池 鋰金屬電池是以二氧化錳作為正極材料、用金屬鋰或合金金屬作為負極材料，使用非水解電解質溶液的電池。
  • ...儲能|負極|固態電池|全固態電池|高禾投資研究中心|正極材料|鋰...
    分類按照電解質材料的選擇，固態電池可以分為聚合物、氧化物、硫化物三種體系電解質。其中，聚合物電解質屬於有機電解質，氧化物與硫化物屬於無機陶瓷電解質；按照正負極材料的不同，固態電池還可以分為固態鋰離子電池（沿用當前鋰離子電池材料體系，如石墨+矽碳負極、三元正極）和固態鋰金屬電池（以金屬鋰為負極）。
  • 我國科學家陶瓷基鋰氟轉換固態電池研究取得進展
    鋰金屬負極理論容量高、電極電勢低。與傳統鋰離子電池相比，鋰金屬電池的能量密度更高，正極材料的選擇更廣泛，既可以與傳統的含鋰聚陰離子框架和層狀氧化物材料匹配，也可以與新興的具有更高理論能量密度的無鋰氟化物材料配合。一般的鋰金屬電池以電解液為鋰離子傳輸的介質，主要成分是鋰鹽和有機溶劑，但由於液態介質副反應多和有機物的易燃性，這一類電池存在一定安全隱患。