功能更強大，持續(xù)時間更長，充電速度更快。這些承諾是關(guān)于新設(shè)計的鋰電池的，該鋰電池可能會顛覆當前為下一代電動汽車提供動力的競賽。

由大眾汽車公司和比爾·蓋茨支持的QuantumScape在虛擬電池日新聞發(fā)布會上宣布，其10年生產(chǎn)固態(tài)鋰電池的努力在其最新概念測試中取得了重大飛躍。

當前的鋰離子電池包含用作電解質(zhì)的液體，該液體允許鋰離子在正極和負極之間移動，從而在過程中產(chǎn)生能量。它們是筆記本電腦，智能手機以及車輛的關(guān)鍵組件。

但是汽車鋰離子電池有缺點：充電時間可能很長，它們包含易燃的內(nèi)含物，它們在碰撞中會著火，并且在極低的溫度下會凍結(jié)。多年來，研究人員已經(jīng)測試了可解決這些問題的優(yōu)質(zhì)材料，例如聚合物和陶瓷。

QuantumScape的答案是鋰金屬電池。干式陶瓷隔板可代替液體電解質(zhì)，并在離子穿過路徑時實現(xiàn)更有效的能量傳輸。電池不是100%固態(tài)的，新電池中有凝膠成分，但似乎消除了液體電解質(zhì)的缺點。它可以在寒冷的天氣下工作而不會凍結(jié)，并且可以抑制阻礙鋰離子電池效率的電解質(zhì)樹枝狀晶體的生長。

測試結(jié)果令人印象深刻。與裝有鋰離子電池的汽車相比，鋰金屬動力汽車可以行駛80%。它們的使用壽命更長：經(jīng)過800個充電周期后，它們可保持80%以上的容量，遠大于目前的電池。公司博客指出，這可能會轉(zhuǎn)化為電池，從而在需要更換之前為汽車提供“數(shù)十萬英里”的動力。

它具有快速的充電時間，僅15分鐘即可達到電池容量的80%。(在這些規(guī)范中，數(shù)字“ 8”的重復出現(xiàn)是否意味潛在的利潤豐厚的中國市場，“ 8”被視為幸運數(shù)字?)

QuantumScape的創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Jagdeep Singh最近表示：“我們認為我們是第一個解決固態(tài)問題的公司。” “我們看不到任何東西會接近我們正在做的事情。”

但是并不是只有QuantumScape追求更好的電池。中國電池制造巨頭CATL，LG Chem，三星，松下和特斯拉都參加了比賽。豐田原定在今年的東京奧運會上揭開固態(tài)電池的面紗，之后大流行使這些計劃蒙混了。

一家名為Solid Power的初創(chuàng)公司已開始生產(chǎn)具有高導電性的基于硫化物的電解質(zhì)的類似電池。福特，寶馬和現(xiàn)代也加入了努力。

QuantumScape尚未透露其電解質(zhì)的成分，但《 MIG技術(shù)評論》報道一些專家認為它是一種名為LLZO的氧化物，被視為固體固態(tài)電池的一種有希望的電解質(zhì)。

QuantumScape仍然面臨挑戰(zhàn)。新電池的測試已在單層電池上進行。最終版本的電池將需要多達100層，并且隨著厚度的增加，潛在的障礙和問題也會增加。

但是這個概念引起了人們的熱情。

“制造可工作的固態(tài)電池最困難的部分是需要同時滿足高能量密度，快速充電，長循環(huán)壽命和寬溫度范圍操作的要求，” 2019年諾貝爾獎獲得者斯坦·惠廷漢姆(Stan Whittingham)鋰離子電池的發(fā)明者。“這些數(shù)據(jù)表明，QuantumScape的電池滿足了所有這些要求，這是從未有過的報道。如果QuantumScape可以將該技術(shù)投入批量生產(chǎn)，那么它就有改變整個行業(yè)的潛力。”

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