Упала плотность электролита в аккумуляторе: Почему падает плотность электролита в аккумуляторе — что делать при низкой плотности электролита в АКБ после зарядки

Как поднять плотность в аккумуляторе

Бывает так, что через день простоя, машину не завести, не крутит стартер. Аккумулятор разряжается за сутки, несмотря на то, что его заряжаешь от сети в течении длительного времени. Диагноз прост — упала плотность электролита в батарее. При длительном перезаряде электролит закипает и испаряется, его объем уменьшается. По совету производителей, доливают в аккумулятор дистиллированную воду, но мало кто при этом замеряет плотность. А так как выкипает не одна вода, а электролит тоже, плотность его снижается. Самое время увеличить плотность.

Первое, с чего следует начать, это замерить плотность электролита в каждой банке аккумулятора в отдельности. Плотность должна быть в пределе от 1,25 до 1,29 – меньший показатель для южных районов с теплой зимой, больший – для северных районов с холодным летом, а разброс показаний по банкам не должен быть 0,01. Если замер плотности показал, что ее значение находится в пределе 1,18-1,20, то вполне можно обойтись доливом электролита с плотностью 1,27. Сначала доведите плотность до нужной в одной банке. Откачайте электролит с помощью «груши», откачивайте по возможности большее количество, замерьте объем, долейте свежий электролит в половине объема от выкаченного. Покачайте аккумулятор из стороны в сторону и замерьте плотность. Если плотность не достигла нужного параметра, долейте еще электролита в четрверти объема от выкаченного. При дальнейших доливах объем снижайте вдвое, до достижения нужной плотности. А при достижении нужной плотности остаток долейте дистиллированной водой.

Если плотность упала ниже предела 1,18, то электролит здесь не поможет, нужна аккумуляторная кислота. Ее плотность значительно выше, ведь электролит готовится из нее путем смешивания с дистиллированной водой. Работы проводите в том же порядке, как и при добавлении электролита, но в данном случае процедуру, возможно, придется провести повторно, если после первого этапа разбавления плотность не достигнет нужного показателя.

Еще один способ подразумевает полную замену электролита в аккумуляторе. Для этого нужно, откачать максимальный объем электролита с помощью «груши», герметично закрыть вентиляционные отверстия пробок банок аккумулятора, положить батарею на бок и в дне аккумулятора, сверлом на 3-3,5, просверлить отверстия, поочередно в каждой банке, не забывая при этом сливать электролит. Затем промываем аккумулятор внутри дистиллированной водой. Просверленные отверстия запаиваем кислотостойкой пластмассой, лучше пробкой от другого аккумулятора. И заливаем свежий электролит, лучше приготовить его самому с плотностью несколько большей, чем положена для вашей климатической зоны.



Как проверить датчик уровня топлива

Как проверить давление турбины

Как вытащить предохранитель

Какое зажигание лучше: кулачковое или электронное

Как заменить лобовое стекло

Как ввести код в магнитолу Honda CR-V

Как поднять плотность электролита в аккумуляторе

Как поднять плотность электролита в аккумуляторе
Автошкола » Ремонт » Как поднять плотность электролита в аккумуляторе
Как поднять плотность электролита в аккумуляторе

Наверняка, многие автовладельцы сталкивались с проблемой, когда оставив автомобиль на день-два, в итоге невозможно было его завести. Причем стартер даже не подает признаков жизни, причиной тому служит аккумулятор, который почему-то успел всего за сутки или двое полностью разрядиться, при этом не работая вообще. Далее, пытаясь зарядить аккумулятор в течение некоторого времени, вы видите, что он попросту не заряжается. Можете не сомневаться, диагноз в этом случае — плотность электролита упала. Как правило, это происходит из-за того, что раствор испарился, произойти это могло в момент перезарядки, когда он был открыт и закипел.
 

Чтобы не доводить аккумулятор до сухого состояния, водители
доливают в него дистиллированную воду, но проблема в том, что плотность кислотного
раствора при этом понижается и никто не знает на сколько. При малом содержании
кислоты, вода кипит вместе с электролитом, со временем электролит теряет свою
рабочую плотность до критического состояния и не заряжается.

С механизмом поломки все понятно, появляется вопрос — как же
можно восстановить или хотя бы повысить плотность электролита. Именно этому
посвящена эта статья, в которой по этапам и шагам все будет описано, и вы
сможете самостоятельно восстановить автомобильный аккумулятор.

 

Для этого вам понадобится нехитрый инструмент, желание и
руки.

 

Подготовка к работе

 

Для начала:

при комнатной температуре 22°С замерьте плотность
аккумулятора, будьте аккуратнее, не повредите себя кислотой. Электролит может
брызнуть или испариться, поэтому оденьте очки и резиновые перчатки;
также вам понадобятся некоторые знания химии. Когда вы
работаете с электролитом, нужно кислоту добавлять в воду, если сделать наоборот, то
начнется очень бурная реакция с выделением пара и тепла. Вам точно не захочется
получить кислотные ожоги;
нельзя переворачивать аккумулятор, слабые пластины могут
осыпаться, и в итоге после подключения будет замыкание;
обязательно приготовьте заранее две емкости, в первую
сольете старый электролит, а во второй приготовите новый;
рассчитайте правильное количество кислоты, т. к. после
зарядки плотность аккумулятора значительно повысится;
прежде чем использовать пластмассу для запайки, сначала
проверьте ее на предмет стойкости к электролиту.

Далее мы приведем различные данные, они соответствуют только
кислотным аккумуляторам, не путайте их со щелочными, данные для щелочи будут
иные.

 

Инструмент для работы

 

Вам понадобятся:

прибор для замера плотности жидкости, это ареометр;
стаканчик с мерной шкалой;
электролит;
спринцовка или простая клизма;
вода дистиллированная;
пищевая сода в жидком виде;
кислота аккумуляторная;
дрель;
паяльник.

Процесс
восстановления электролита

Аккумулятор состоит из нескольких банок, в каждой из них
залит электролит, поэтому проверять уровень плотности нужно в каждой банке
отдельно. Эталонная плотность в банках — понятие растяжимое, оно зависит помимо
всего, еще и от климата. Для юга этот показатель ниже, чем для северных
районов, а диапазон таков — 1. 25-1.29. Между банками не должно быть большой
разницы, допустимо 0.1. Поэтому если после замера вы получили значение от 1.18 до
1.20, то самым оптимальным вариантом будет поднять уровень плотность до
среднего 1.27.
После замера берем спринцовку и с ее помощью выкачиваем
раствор из каждой банки по отдельность. Извлечь нужно как можно больше старого
электролита, а также необходимо замерять полученное количество.
Теперь на основании полученных результатов нужно столько
же залить свежего электролита.
Закройте банки и хорошенько прокачайте аккумулятор, чтобы
старый и новый электролит размешались.
Теперь снова замеряйте плотность раствора электролита,
необходимое значение вы уже знаете, если при замере плотность еще не достигла
нужного значения, добавляйте электролит, примерно половину остатка. В общем,
вам нужно добавлять до тех пор, пока не получится нужное значение.
В конце всего добавьте дистиллированную воду.

Показатель плотности
ниже 1. 18

 

Бывает так, что плотность совсем упала и здесь простым
оживлением с помощью электролита ничем не поможешь. В этом случае используется
аккумуляторная кислота, она плотнее электролита. Все действия абсолютно те же,
что и с электролитом. Так же, как и в предыдущем случае, после добавления нужно
смешать и замерить плотность. Кислоту нужно добавлять до тех пор, пока уровень
плотности не придет в норму.

 

Как поднять
минимальную плотность?

 

Если после замера вы видите мизерную плотность, которую
даже нет смысла поднимать, то нужно полностью слить весь электролит. Сперва
откачайте то, что сможете с помощью спринцовки, после этого закройте пробки
аккумуляторных банок. После этого аккуратно поместите аккумулятор на любой бок
и просверлите в каждом дне банки небольшие отверстия, достаточно сверла 3.0 мм.
Затем поставьте аккумулятор так, чтобы с него смог слиться оставшийся
электролит. Теперь можно открыть крышки банок и хорошенько пролить аккумулятор
дистиллированной водой. После проведенных действий просверленные отверстия
нужно запаять пластмассой устойчивой к кислоте, можно использовать кусочки от
пробок других аккумуляторов.


Сейчас вы можете заливать полностью новый электролит,
рекомендуется сделать его самостоятельно, чтобы он был немного большей
плотностью, чем эталонная. Как минус этого процесса с полной заменой нужно
отметить то, что срок эксплуатации аккумулятора снижается. Ну а с другой
стороны, если бы вы этого не сделали, то эта батарея и вовсе не работала бы,
так что вы ничего не теряете.

Сильно сольватирующие электролиты или слабосольватирующие электролиты?

[1]

Ю, Х. В.; Мантирам, А. Устойчивые аккумуляторные материалы для хранения электроэнергии следующего поколения. Доп. Энергетическая поддержка. рез. 2021 , 2 , 2000102.

DOI Google Scholar

[2]

Лян, Ю. Р.; Чжао, CZ; Юань, Х .; Чен, Ю .; Чжан, WC; Хуанг, JQ; Ю, Д. С.; Лю, Ю.Л.; Титиричи, М.М.; Chueh, Y.L. и соавт. Обзор аккумуляторных батарей для портативных электронных устройств. InfoMat 2019 , 1 , 6–32.

ДОИ Google Scholar

[3]

Чжао М.; Ли, Б.К.; Чжан, XQ; Хуанг, JQ; Чжан, Q. Перспективы практических литий-серных батарей. АКЦ Цент. науч. 2020 , 6 , 1095–1104.

ДОИ Google Scholar

[4]

Нитта Н.; Ву, FX; Ли, Дж. Т.; Юшин Г. Материалы литий-ионных аккумуляторов: настоящее и будущее.

Матер. Сегодня 2015 , 18 , 252–264.

ДОИ Google Scholar

[5]

Wu, FX; Майер, Дж.; Ю, Ю. Руководящие принципы и тенденции для перезаряжаемых литиевых и литий-ионных аккумуляторов нового поколения. Хим. соц. Рев. 2020 , 49 , 1569–1614.

ДОИ Google Scholar

[6]

Ye, HL; Ли, Ю. Г. Обзор многовалентных перезаряжаемых металлоорганических батарей. Энергетическое топливо 2021 , 35 , 7624–7636.

ДОИ Google Scholar

[7]

Jin, C.B.; Лю, Т. Ф.; Шэн, О. В.; Ли, М.; Лю, ТК; Юань, Ю. Ф.; Най, JW; Ю, ZJ; Чжан, В.К.; Лю, Ю.Дж. и соавт. Восстановление мертвого лития в литий-металлических анодах за счет окислительно-восстановительного потенциала йода.

Нац. Энергетика 2021 , 6 , 378–387.

ДОИ Академия Google

[8]

Ли, Ю. Г.; Лу, Дж. Металло-воздушные батареи: станут ли они предпочтительным электрохимическим накопителем энергии в будущем? ACS Energy Письмо. 2017 , 2 , 1370–1377.

ДОИ Google Scholar

[9]

Бхаргав А.; Он, JR; Гупта, А .; Мантирам, А. Литий-серные батареи: достижение критических показателей. Дж 2020 , 4 , 285–291.

ДОИ Академия Google

[10]

Панг, К.; Лян, X .; Квок, CY; Назар Л.Ф. Достижения в области литий-серных аккумуляторов на основе многофункциональных катодов и электролитов.

Нац. Энергия 2016 , 1 , 16132.

DOI Google Scholar

[11]

Ли М.; Лу, Дж.; Джи, XL; Ли, Ю.Г.; Шао, Ю.Ю.; Чен, ZW; Чжун, К.; Амин, К. Стратегии проектирования неводных многовалентных и одновалентных ионных аккумуляторных анодов. Нац. Преподобный Матер. 2020 , 5 , 276–294.

ДОИ Google Scholar

[12]

Ye, HL; Ли, Ю. Г. Батареи металл-сера при комнатной температуре: чему мы можем научиться у литий-серы? InfoMat 2022 , 4 , e12291.

ДОИ Google Scholar

[13]

Yang, YX; Чжун, Ю. Р.; Ши, QW; Ван, ZH; Солнце, К.Н.; Ван, Х.Л. Электрокатализ в литий-серных батареях в условиях обедненного электролита. Анжю. хим., межд. Эд.

2018 , 57 , 15549–15552.

ДОИ Google Scholar

[14]

Ян Ю.Ю.; Ченг, К.; Чжан, Л.; Ли, Ю.Г.; Лу, Дж. Расшифровка механизма реакции литий-серных батарей с помощью in situ / operando методов определения характеристик на основе синхротрона. Доп. Энергия Матер. 2019 , 9 , 1

8.

DOI Академия Google

[15]

Чжоу Л.; Данилов, Д. Л.; Эйхель, Р.А.; Notten, PHL. Обзор основных материалов, закрепляющих полисульфиды в батареях Li – S. Доп. Энергия Матер. 2021 , 11 , 2001304.

DOI Google Scholar

[16]

Ян, X. Ф.; Ли, Х .; Адэр, К.; Чжан, HM; Sun, XL. Структурный дизайн литий-серных батарей: от фундаментальных исследований к практическому применению. Электрохим. Энергия Ред. 2018 , 1 , 239–293.

ДОИ Google Scholar

[17]

Ye, HL; Ли, Дж. Ю. Твердые добавки для улучшения характеристик серных катодов в литий-серных батареях — адсорбенты, медиаторы и катализаторы. Малые методы 2020 , 4 , 1

4.

DOI Google Scholar

[18]

Pan, HL; Чен, JZ; Цао, Р.Г.; Муругасан, В .; Раджпут, Н.Н.; Хан, К.С.; Перссон, К.; Эстевес, Л.; Энгельхард, MH; Чжан, Дж. Г. и соавт. Подход без инкапсуляции для высокопроизводительных Li-S аккумуляторов посредством контролируемого зарождения и роста. Нац. Энергетика 2017 , 2 , 813–820.

ДОИ Google Scholar

[19]

Wu, FX; Ли, Дж. Т.; Нитта, Н .; Ким, Х .; Бородин, О .; Юшин Г. Иодид лития как перспективная добавка к электролиту для литий-серных аккумуляторов: механизмы повышения производительности.

Доп. Матер. 2015 , 27 , 101–108.

ДОИ Академия Google

[20]

Ченг, Л.; Кертисс, Лос-Анджелес; Завадил, К.Р.; Гевирт, А.А.; Шао, Ю.Ю.; Галлахер, К. Г. Экономно сольватирующие электролиты для литий-серных батарей с высокой плотностью энергии. ACS Energy Письмо. 2016 , 1 , 503–509.

ДОИ Google Scholar

[21]

Li, G. R.; Ван, С.; Чжан, Ю. Н.; Ли, М.; Чен, ZW; Лу, Дж. Пересмотр роли полисульфидов в литий-серных батареях. Доп. Матер. 2018 , 30 , 1705590.

ДОИ Google Scholar

[22]

Дерфлер, С.; Штрубель, П.; Яуманн, Т .; Трошке, Э.; Хиппауф, Ф.; Кенси, К.; Шекель, А .; Алтьюс, Х .; Гибелер, Л.; Освальд, С. и др. О механистической роли легированных азотом углеродных катодов в литий-серных батареях с малой долей массы электролита.

Nano Energy 2018 , 54 , 116–128.

ДОИ Академия Google

[23]

Чжао М. ; Ли, Б.К.; Пэн, HJ; Юань, Х .; Вэй, JY; Хуанг, Дж. К. Литий-серные батареи в условиях обедненного электролита: проблемы и возможности. Анжю. хим., межд. Эд. 2020 , 59 , 12636–12652.

ДОИ Google Scholar

[24]

Ян, X. Ф.; Луо, Дж .; Sun, XL. На пути к высокоэффективным твердотельным батареям Li-S: от фундаментального понимания к инженерному проектированию. Хим. соц. 2020 , 49 , 2140–2195.

ДОИ Google Scholar

[25]

Чжоу, Г. М.; Чжао, С.Ю.; Ван, Т.С.; Ян, С.З.; Йоханнессен, Б.; Чен, Х .; Лю, CW; Е, Ю. С.; Ву, YC; Пэн, Ю.С. и соавт. Теоретические расчеты привели к разработке одноатомных катализаторов для создания быстрых кинетических и долговечных литий-серийных батарей. Нано Летт. 2020 , 20 , 1252–1261.

ДОИ Академия Google

[26]

Ye, H.L.; Сан, Дж. Г.; Чжао, Ю .; Ли, Дж. Ю. Комплексный подход к улучшению характеристик литий-серных батарей с обедненным электролитом. J. Energy Chem. 2022 , 67 , 585–592.

ДОИ Google Scholar

[27]

Ян, К.; Ли, П.; Ю, Дж.; Чжао, Л. Д.; Конг, Л. Подход к энергоемким и экономичным литий-серным батареям: из соображений химии материалов и цены.

Энергия 2020 , 201 , 117718.

DOI Google Scholar

[28]

Zhang, ZW; Пэн, HJ; Чжао, М .; Хуанг, Дж. К. Гетерогенные/гомогенные медиаторы для литий-серных аккумуляторов высокой плотности энергии: прогресс и перспективы. Доп. Функц. Матер. 2018 , 28 , 1707536.

DOI Google Scholar

[29]

Се, Дж.; Пэн, HJ; Песня, YW; Ли, Б.К.; Сяо, Ю .; Чжао, М .; Юань, Х .; Хуанг, JQ; Чжан, К. Пространственное и кинетическое регулирование электрохимии серы на полуиммобилизованных окислительно-восстановительных медиаторах в рабочих батареях. Анжю. хим., межд. Эд. 2020 , 59 , 17670–17675.

ДОИ Google Scholar

[30]

Jin, C.B.; Шэн, О. В.; Чжан, В.К.; Луо, JM; Юань, HD; Ян, Т .; Хуанг, Х .; Ган, Ю. П.; Ся, Ю .; Лян, К. и др. Устойчивый, недорогой, естественно многофункциональный углерод из биомассы как для металлического литиевого анода, так и для катода из серы. Материал для хранения энергии. 2018 , 15 , 218–225.

ДОИ Google Scholar

[31]

Fan, F.Y.; Пан, MS; Лау, KC; Ассари, Р. С.; Вудфорд, WH; Кертисс, Лос-Анджелес; Картер, WC; Чанг, Ю.М. Влияние растворителя на кинетику окислительно-восстановительного потенциала полисульфидов и ионную проводимость в литий-серных батареях. Дж. Электрохим. соц. 2016 , 163 , А3111–А3116.

ДОИ Google Scholar

[32]

Huang, JD; Ли, Ф .; Ву, М.Ф.

; Ван, HP; Ци, С.Х.; Цзян, GX; Ли, Х .; Ма, Дж. М. Химия электролитов для литий-металлических батарей. Науч. Китайская химия . 2022 , 65 , 840–857.

ДОИ Google Scholar

[33]

Ye, HL; Сан, Дж. Г.; Лим, XF; Чжао, Ю .; Ли, Дж. Ю. Катализ конверсии полисульфидов с помощью посредника для литий-серных батарей с высокой нагрузкой, работающих в условиях обедненного электролита. Материал для хранения энергии. 2021 , 38 , 338–343.

ДОИ Академия Google

[34]

Конг, Л.; Инь, LH; Сюй, Ф .; Биан, Дж. К.; Юань, HM; Лу, З.Г.; Чжао, Ю.С. Химия сольватации электролита для литий-серных аккумуляторов с обедненным электролитом. J. Energy Chem. 2021 , 55 , 80–91.

ДОИ Google Scholar

[35]

Лю, Ю. Т.; Элиас, Ю.; Мэн, Дж. С.; Аурбах, Д.; Цзоу, RQ; Ся, Д.Г.; Панг, К. К. Дизайн электролитных растворов для литий-серных аккумуляторов. Джоуль 2021 , 5 , 2323–2364.

ДОИ Google Scholar

[36]

Цзоу, К. Л.; Лу, Ю. К. Дизайн жидких электролитов для металл-серных батарей: механистическое понимание и перспектива. EcoMat 2021 , 3 , e12115.

ДОИ Google Scholar

[37]

Урбонайте С.; Поукс, Т .; Новак, П. Продвижение к коммерчески жизнеспособным аккумуляторным батареям Li-S. Доп. Энергия Матер. 2015 , 5 , 1500118.

DOI Google Scholar

[38]

Чанг С. Х.; Чанг, CH; Мантирам, А. Прогресс в отношении критических параметров литий-серных батарей должен стать практически жизнеспособным. Доп. Функц. Матер. 2018 , 28 , 1801188.

DOI Google Scholar

[39]

Чен, X. ; Хоу, Т.З.; Перссон, К.А.; Чжан, К. Объединение теории и эксперимента в литий-серных батареях: текущий прогресс и перспективы на будущее. Матер. Сегодня 2019 , 22 , 142–158.

ДОИ Google Scholar

[40]

Yin, YX; Синь, С .; Го, Ю.Г.; Ван, Л. Дж. Литий-серные батареи: электрохимия, материалы и перспективы. Анжю. хим., межд. Эд. 2013 , 52 , 13186–13200.

ДОИ Google Scholar

[41]

Хе, Дж.; Мантирам, А. Обзор состояния и проблем электрокатализаторов в литий-серных батареях. Хранитель Энергии . 2019 , 20 , 55–70.

ДОИ Google Scholar

[42]

Song, YZ; Кай, WL; Конг, Л.; Кай, Дж. С.; Чжан, В.; Сан, Дж. Ю. Рационализация электрокатализа химии Li-S с помощью конструкции медиатора: прогресс и перспективы. Доп. Энергия Матер. 2020 , 10 , 1

5.

DOI Google Scholar

[43]

Лю, Д. Х.; Чжан, К.; Чжоу, GM; Лв, Вт.; Линг, GW; Чжи, LJ; Ян, К. Х. Каталитические эффекты в литий-серных батареях: ускорение преобразования серы и снижение эффекта челнока. Доп. науч. 2018 , 5 , 1700270.

DOI Google Scholar

[44]

Гофер, Ю.; Эли, Ю. Э.; Аурбах Д. Химия поверхности лития в 1,3-диоксолане. Электрохим. Acta 1992 , 37 , 1897–1899.

ДОИ Google Scholar

[45]

Чжан, Г.; Чжан, ZW; Пэн, HJ; Хуанг, JQ; Чжан, В. Набор инструментов для исследования литий-серных батарей: методы и протоколы. Малые методы 2017 , 1 , 1700134.

DOI Google Scholar

[46]

Qian, J.; Ван, FJ; Ли, Ю .; Ван, С.; Чжао, Ю.Ю.; Ли, В.Л.; Син, Ю .; Дэн, Л.; Солнце, В.; Ли, Л. и др. Электрокаталитическая прослойка с быстрой диффузией полисульфидов лития для литий-серных аккумуляторов для улучшения электрохимической кинетики в условиях обедненного электролита. Доп. Функц. Матер. 2020 , 30 , 2000742.

DOI Google Scholar

[47]

Pan, HL; Хан, К.С.; Энгельхард, MH; Цао, Р.Г.; Чен, JZ; Чжан, Дж. Г.; Мюллер, К. Т.; Шао, Ю.Ю.; Лю, Дж. Решение проблем пассивации литий-серных аккумуляторов в условиях обедненного электролита. Доп. Функц. Матер. 2018 , 28 , 1707234.

DOI Google Scholar

[48]

Fu, YZ; Су, Ю.С.; Мантирам, А. Ли 2 Многослойные электроды из S-углерода с превосходными характеристиками для литий-серных аккумуляторов. Доп. Энергия Матер. 2014 , 4 , 1300655.

DOI Google Scholar

[49]

Чжан, Б.Х.; Ву, Дж. Ф.; Гу, JK; Ли, С .; Ян, Т.Ю.; Гао, XP. Фундаментальное понимание полисульфидов лития в электролите на основе эфира для литий-серных батарей. ACS Energy Письмо. 2021 , 6 , 537–546.

ДОИ Google Scholar

[50]

Ye, HL; Ли, М.; Лю, ТК; Ли, Ю.Г.; Лу, Дж. Активация Li 2 S в качестве литийсодержащего катода в литий-серных батареях. ACS Energy Письмо. 2020 , 5 , 2234–2245.

ДОИ Google Scholar

[51]

Ye, HL; Сан, Дж. Г.; Чжан, С.Л.; Лин, HB; Чжан, Т.Р.; Яо, QF; Lee, JY. Ступенчатый электрокатализ как стратегия борьбы с челночным перемещением полисульфидов в Li-S батареях. ACS Nano 2019 , 13 , 14208–14216.

ДОИ Google Scholar

[52]

Fan, F.Y.; Чанг, Ю.М. Кинетика электроосаждения в батареях Li-S: влияние низкого соотношения электролит/сера и состав поверхности осаждения. Дж. Электрохим. соц. 2017 , 164 , А917–А922.

ДОИ Google Scholar

[53]

Гупта А.; Бхаргав, А .; Мантирам, А. Высокосольватирующие электролиты для литий-серных аккумуляторов. Доп. Энергия Матер. 2019 , 9 , 1803096.

DOI Google Scholar

[54]

Гупта, А.; Бхаргав, А .; Мантирам, А. Вызов конверсии с высоким числом доноров и сероорганической конверсией в литий-серных батареях. ACS Energy Письмо. 2021 , 6 , 224–231.

ДОИ Google Scholar

[55]

Lee, C.W.; Панг, К.; Имеет.; Ченг, Л.; Хан, SD; Завадил, К.Р.; Галлахер, К.Г.; Назар, Л.Ф.; Баласубраманян, М. Направление пути реакции литий-сера с помощью умеренно сольватирующих электролитов для батарей с высокой плотностью энергии. Цент ACS. науч. 2017 , 3 , 605–613.

ДОИ Google Scholar

[56]

Бэк, М.; Шин, Х .; Чар, К .; Чой, Дж. В. Новый электролит с высоким содержанием доноров для литий-серных батарей. Доп. Матер. 2020 , 32 , 2005022.

DOI Google Scholar

[57]

Ye, HL; Сан, Дж. Г.; Чжан, С.Л.; Чжан, Т.Р.; Чжао, Ю .; Песня, CY; Яо, QF; Ли, Дж. Ю. Катализ усиленной полисульфидной конверсии в литий-серных батареях с добавками к электролиту для очистки поверхности. Хим. англ. Дж. 2021 , 410 , 128284.

DOI Google Scholar

[58]

Jiang, Z. P.; Цзэн, ZQ; Лян, XM; Ян, Л .; Ху, В .; Чжан, К.; Хан, ZL; Фэн, JW; Се, Дж. Фторбензол, экономичный и бифункциональный углеводородный сорастворитель с низкой плотностью для практических литий-металлических батарей. Доп. Функц. Матер. 2021 , 31 , 2005991.

DOI Академия Google

[59]

Куизинье, М.; Харт, К.; Баласубраманян, М.; Гарсуч, А .; Назар, Л.Ф. Радикальный или нерадикальный: новый взгляд на электрохимию лития и серы в неводных электролитах. Доп. Энергия Матер. 2015 , 5 , 1401801.

DOI Google Scholar

[60]

Li, Z. J.; Чжоу, YC; Ван, Ю.; Lu, YC. Электроосаждение Li 2 S с помощью растворителя: важный манипулятор в литий-серных батареях. Доп. Энергия Матер. 2019 , 9 , 1802207.

DOI Google Scholar

[61]

Чжан, Г.; Пэн, HJ; Чжао, CZ; Чен, X .; Чжао, Л. Д.; Ли, П.; Хуанг, JQ; Чжан, К. Радикальный путь, основанный на металл-литий-совместимом электролите с высокой диэлектрической проницаемостью для литий-серных батарей. Анжю. хим., межд. Эд. 2018 , 57 , 16732–16736.

ДОИ Академия Google

[62]

Чу, Х.; Но, Х .; Ким, YJ; Юк, С .; Ли, Дж. Х.; Ли, Дж.; Квак, Х .; Ким, Ю .; Ян, Д.К.; Ким, Х. Т. Достижение трехмерного роста сульфида лития в литий-серных батареях с использованием анионов с большим числом доноров. Нац. коммун. 2019 , 10 , 188.

DOI Google Scholar

[63]

Лиан, Дж.; Го, В .; Фу, Ю. З. Изомерные дитиолорганические добавки для улучшения межфазной химии в перезаряжаемых батареях Li-S. Дж. Ам. хим. соц. 2021 , 143 , 11063–11071.

ДОИ Google Scholar

[64]

Gao, XJ; Ян, XF; Ли, MS; Солнце, В.; Лян, Дж. Н.; Луо, Дж .; Ван, JW; Ли, WH; Лян, JW; Лю, Ю.Л. и соавт. SnS 2 , легированный кобальтом, с двойными активными центрами синергетического абсорбционно-каталитического эффекта для Li-S аккумуляторов с высоким содержанием серы. Доп. Функц. Матер. 2019 , 29 , 1806724.

ДОИ Google Scholar

[65]

Панг, К.; Лян, X .; Шьямсандер, А .; Назар, Л.Ф. Поверхностный слой твердого электролита, сформированный in vivo , обеспечивает стабильное покрытие металлическим литием. Дж 2017 , 1 , 871–886.

ДОИ Google Scholar

[66]

Лян, Дж. В.; Ли, XN; Чжао, Ю .; Гончарова, Л. В.; Ван, GM; Адэр, К.Р.; Ван, CH; Ли, Р.Ю.; Чжу, YC; Qian, Y.T. et al. In sit u Li 3 PS 4 Твердотельные электролитные защитные слои для превосходных долговечных и высокопроизводительных литий-металлических анодов. Доп. Матер. 2018 , 30 , 1804684.

DOI Google Scholar

[67]

Чу, Х.; Юнг, Дж.; Но, Х .; Юк, С .; Ли, Дж.; Ли, Дж. Х.; Бэк, Дж.; Ро, Ю .; Квон, Х .; Чой, Д. и соавт. Раскрытие двойной функциональности аниона с высоким числом доноров в литий-серных батареях с обедненным электролитом. Доп. Энергия Матер. 2020 , 10 , 2000493.

DOI Google Scholar

[68]

Du, G.Y.; Лю, CY; Ли, Э. Ю. Исследование DFT происхождения механизма восстановления полисульфидов, зависящего от растворителя, в перезаряжаемых батареях Li – S. Катализаторы 2020 , 10 , 911.

DOI Google Scholar

[69]

Fan, F.Y.; Картер, WC; Чанг, Ю.М. Механизм и кинетика Li 2 Осаждение S в литий-серных батареях. Доп. Матер. 2015 , 27 , 5203–5209.

ДОИ Google Scholar

[70]

Хе, Дж. Р.; Бхаргав, А .; Мантирам, А. Высокопроизводительные безанодные литий-серийные батареи со встроенным катодом Li 2 S-электрокатализатор. ACS Energy Письмо. 2022 , 7 , 583–590.

ДОИ Академия Google

[71]

Сян, Дж. Л.; Чжао, YW; Ван, Л.; Жа, С.Ю. Стратегия предварительной сольватации катодов Li 2 S для литий-серных батарей: обзор. Дж. Матер. хим. А 2022 , 10 , 10326–10341.

ДОИ Google Scholar

[72]

Юань, Х. Д.; Чжан, В.К.; Ван, Дж. Г.; Чжоу, GM; Чжуан, ZZ; Луо, JM; Хуанг, Х .; Ган, Ю. П.; Лян, К.; Ся, Ю. и др. Облегчение реакции выделения серы углеродными нанохлопьями, легированными пиридиновым азотом, для высокостабильных литий-серных аккумуляторов. Хранилище энергии e Mater. 2018 , 10 , 1–9.

ДОИ Google Scholar

[73]

Юань, Х.Д.; Чен, XL; Чжоу, GM; Чжан, В.К.; Луо, JM; Хуанг, Х .; Ган, Ю. П.; Лян, К.; Ся, Ю .; Чжан, Дж. и др. Эффективная активация Li 2 S наночастицами фосфидов переходных металлов для высокостабильных литий-серных аккумуляторов. ACS Energy Письмо. 2017 , 2 , 1711–1719.

ДОИ Google Scholar

[74]

Li, H. T.; Ли, Ю.Г.; Чжан, Л. Принципы разработки усовершенствованных серных катодов для практических литий-серных батарей. SusMat 2022 , 2 , 34–64.

ДОИ Google Scholar

[75]

Панг, К. ; Шьямсандер, А .; Нараянан, Б.; Квок, CY; Кертисс, Лос-Анджелес; Назар, Л.Ф. Настройка структуры электролитной сети, чтобы вызвать квазитвердое преобразование серы и подавить образование литиевых дендритов в батареях Li-S. Нац. Энергетика 2018 , 3 , 783–791.

ДОИ Google Scholar

[76]

Хуанг, Ф. Ф.; Гао, LJ; Цзоу, Ю. П.; Ма, GQ; Чжан, JJ; Сюй, SQ; Ли, ZX; Лян, X. Акин двухфазное преобразование твердого состояния в твердое в батарее Li-S, достигнутое с помощью скоординированных карбонатных электролитов. Дж. Матер. хим. А 2019 , 7 , 12498–12506.

ДОИ Академия Google

[77]

Веллер, К.; Пампель, Дж.; Дерфлер, С .; Алтьюс, Х .; Каскель, С. Подавление полисульфидного челнока электролитами с низкой плотностью для высокоэнергетических литий-серных аккумуляторов. Энергетика. 2019 , 7 , 1

5.

DOI Google Scholar

[78]

Ченг, К. ; Сюй, WH; Цинь, С.Ю.; Дас, С .; Джин, Т. В.; Ли, Эй Джей; Ли, AC; Ци, Б.Ю.; Яо, ПК; Чжай, Х.В. и соавт. Полное растворение всего семейства сульфидов лития (Li 2 S 8 по Li 2 S) в безопасном эвтектическом растворителе для литий-серных аккумуляторных батарей. Анжю. хим., межд. Эд. 2019 , 58 , 5557–5561.

ДОИ Google Scholar

[79]

Чжэн, Дж.; Джи, Великобритания; Фан, XL; Чен, Дж.; Ли, В.; Ван, HY; Ян, Ю .; ДеМелла, KC; Рагхаван, С.Р.; Ван, К.С. Высокофторированные электролиты для Li-S аккумуляторов. Доп. Энергия Матер. 2019 , 9 , 1803774.

DOI Google Scholar

[80]

Шин В.; Чжу, Л. Д.; Цзян, Х .; Stickle, WF; Фанг, К.; Лю, К.; Лу, Дж.; Ji, XL. Фторированный сорастворитель обещает литий-серийные батареи в условиях обедненного электролита. Матер. Сегодня 2020 , 40 , 63–71.

ДОИ Google Scholar

[81]

Yamada, Y.; Ван, JH; Ко, С .; Ватанабэ, Э .; Ямада, А. Успехи и проблемы в разработке аккумуляторных электролитов на основе солей. Нац. Энергетика 2019 , 4 , 269–280.

ДОИ Google Scholar

[82]

Cuisinier, M.; Кабельген, ЧП; Адамс, Б.Д.; Гарсуч, А .; Баласубраманян, М.; Назар Л.Ф. Уникальное поведение нерастворителей для полисульфидов в литий-серных батареях. Энергетическая среда. науч. 2014 , 7 , 2697–2705.

ДОИ Google Scholar

[83]

См. К. А.; Ву, HL; Лау, KC; Шин, М .; Ченг, Л.; Баласубраманян, М.; Галлахер, К.Г.; Кертисс, Лос-Анджелес; Гевирт, А.А. Влияние добавления гидрофторэфирного сорастворителя на сольватацию Li в сольватных электролитах на основе ацетонитрила и его влияние на восстановление S в Li-S батарее. Приложение ACS. Матер. Интерфейсы 2016 , 8 , 34360–34371.

ДОИ Google Scholar

[84]

Pan, HL; Хан, К.С.; Виджаякумар, М .; Сяо, Дж.; Цао, Р.Г.; Чен, JZ; Чжан, Дж. Г.; Мюллер, К. Т.; Шао, Ю.Ю.; Лю, Дж. Добавки аммония для растворения сульфида лития за счет связывания водорода для высокоэнергетических литий-серных батарей. Приложение ACS Матер. Интерфейсы 2017 , 9 , 4290–4295.

ДОИ Google Scholar

[85]

Шьямсандер А.; Бейчел, В.; Клозе, П.; Панг, К.; Шерер, Х .; Хоффманн, А .; Мерфи, Г.К.; Кроссинг, И.; Назар, Л.Ф. Ингибирование полисульфидного челнока в литий-серных батареях с помощью солей с низким содержанием ионов и трифламидного растворителя. Анжю. хим., межд. Эд. 2017 , 56 , 6192–6197.

ДОИ Google Scholar

Литий-железо-фосфат | Твердотельная платформа QuantumScape

7 сентября 2021 г.

Литий-железо-фосфат на твердотельной литий-металлической платформе QuantumScape

7 сентября 2021 г.

Современный рынок аккумуляторов для электромобилей характеризуется различными технологиями и химическими составами, отвечающими различным требованиям пользователей. Некоторые модели автомобилей ориентированы на клиентов, которые отдают предпочтение дальнему вождению; для этих драйверов существуют более энергоемкие аккумуляторы на основе никель-марганцево-кобальтовых (NMC) или никель-кобальт-алюминиевых (NCA) катодов. Хотя затраты на эти химические вещества на уровне ячеек значительно снизились за последнее десятилетие, они по-прежнему находятся на более высоком уровне: по последним оценкам, они составляют около 100 долларов за киловатт-час (кВтч).

Другие модели ориентированы на клиентов, которым нужен самый дешевый вариант. Для этих водителей сегодня наиболее распространенным вариантом является аккумулятор на основе литий-железо-фосфатных (LFP) катодов; стоимость батарей на основе LFP на уровне ячеек примерно на 20% ниже, чем у NMC или NCA, около 80 долларов за кВтч. Помимо более низкой стоимости, эти батареи имеют ряд других преимуществ по сравнению с батареями на основе NMC или NCA, включая более высокую термическую стабильность и больший срок службы. К сожалению, эти преимущества достигаются за счет более низкой плотности энергии, что снижает запас хода.

Мы в QuantumScape считаем, что химический состав аккумуляторов как с высокой, так и с низкой плотностью энергии нуждается в улучшении. Сегодняшние химические вещества NMC с высокой плотностью энергии все еще слишком дороги и не обеспечивают производительность, конкурентоспособную с существующими автомобилями с двигателями внутреннего сгорания. Недорогие химические вещества на основе LFP имеют слишком низкую плотность энергии для широкомасштабного внедрения на рынке. И в обоих типах аккумуляторов по-прежнему используются графитовые или графитово-кремниевые аноды, что налагает производственные затраты и ограничивает производительность элемента.

Итак, какой вклад твердотельная литий-металлическая технология QuantumScape может внести в постоянное повышение производительности и снижение затрат, которые будут способствовать массовому внедрению электромобилей? Лучше всего рассматривать нашу твердотельную литий-металлическую батарею как технологическую платформу, которая может использовать преимущества многих потоков инноваций в ближайшие годы. Мы считаем, что замена обычного графитового анода в литий-ионных батареях анодом из чистого литий-металла является наиболее эффективным способом повышения плотности энергии аккумуляторов для электромобилей и устранения других ключевых ограничений, таких как время зарядки.

Данные, которыми мы поделились в нашей демонстрации аккумуляторов, были получены от элементов, построенных с катодом NMC, который имеет очень привлекательные характеристики для высокопроизводительных автомобилей высокого класса. Однако другие катодные технологии, такие как LFP, внедряются в другие сегменты автомобильной промышленности. Хотя LFP становится все более популярным в автомобилях средней ценовой категории с меньшим запасом хода, у него есть некоторые фундаментальные недостатки, которые ограничивают его использование в массовых электромобилях. Преимущество нашей твердотельной литий-металлической платформы заключается в том, что она может как улучшить сильные стороны LFP, так и существенно уменьшить его недостатки.

LFP: вызовы и возможности

Как и многие изобретения, которые сделали возможным создание литий-ионных аккумуляторов, катодный материал LFP был обнаружен в лаборатории лауреата Нобелевской премии профессора Джона Гуденафа.[1] В отличие от других распространенных оксидных катодных материалов, LFP представляет собой полианионное соединение; то есть он состоит из более чем одного отрицательно заряженного элемента (кислорода и фосфора). Его атомы организованы в кристаллическую структуру, называемую оливином, которая образует трехмерную сеть для интеркаляции ионов лития; это отличается от 2D-плит, которые образуют слоистые оксиды, такие как NMC и NCA.

Основной проблемой при работе с катодным материалом LFP был плохой перенос электронов и ионов лития через полианионную структуру оливина. Этот плохой транспорт способствовал высокому сопротивлению клеток и ограниченным энергетическим характеристикам. Однако уменьшение размера частиц LFP до наноразмера и добавление углеродного покрытия вокруг частиц значительно улучшили энергетические характеристики LFP до такой степени, что теперь они часто используются в силовых элементах.

LFP имеет ряд преимуществ по сравнению с другими популярными химическими катодами:

  • Стоимость

LFP широко известен своей низкой стоимостью, по некоторым оценкам, она на 70% ниже за килограмм, чем NMC с высоким содержанием никеля. Преимущество в стоимости связано с его химическим составом — железом и фосфором, двумя распространенными в земле элементами, которые добываются в огромных масштабах по всему миру и широко используются во многих отраслях промышленности. Напротив, катоды NMC содержат никель и кобальт, которых меньше и, в случае кобальта, добывают в противоречивых условиях. И хотя богатые никелем НМК замещают большую часть кобальта никелем, никеля по-прежнему на несколько порядков меньше, чем железа (0,0084% против 5,63% земной коры[3]), а объем его глобального производства в сотни раз меньше, чем у железа. .

  • Безопасность

LFP очень термически стабилен, что означает, что для разложения и возгорания требуются более высокие температуры. [4] В случае теплового разгона LFP выделяет одну шестую часть тепла богатого никелем NMC. Это означает, что системы охлаждения и безопасности в аккумуляторном блоке могут быть упрощены без ущерба для безопасности, что обеспечивает дополнительную экономию средств и снижает риск отзыва дорогостоящих аккумуляторов в случае производственного брака.

  • Эффективность упаковки

Благодаря повышенной безопасности аккумуляторные батареи могут быть изготовлены с более плотной упаковкой ячеек (например, архитектура «ячейка-блок»), что увеличивает эффективную плотность энергии. В коммерческих аккумуляторных батареях для электромобилей, основанных на NMC и NCA, на ячейки приходится 40% или меньше общего объема батареи, тогда как самые современные элементы LFP могут достигать 60% использования объема упаковки.

  • Срок службы

LFP часто предлагает более длительный срок службы по сравнению с NMC.[5] Одной из причин этого является более низкое рабочее напряжение; учитывая нестабильность обычных жидких электролитов при высоком напряжении, элементы LFP менее подвержены побочным реакциям, которые снижают емкость и увеличивают сопротивление элемента. Другая причина заключается в том, что катоды LFP более структурно и химически стабильны, чем катоды NMC, поэтому они могут выдерживать большее количество циклов, не разрушаясь и не теряя способности хранить ионы лития. Аккумуляторы LFP предположительно могли бы питать автомобиль на протяжении более миллиона миль.

Все эти характеристики делают LFP одним из наиболее экономичных решений для аккумуляторов электромобилей, и его доля на рынке значительно выросла за последние несколько лет.

Однако у LFP есть существенный недостаток: низкая плотность энергии. Этому есть две основные причины. Во-первых, по сравнению с богатым никелем NMC, LFP имеет меньшую емкость[6]; то есть он не может хранить столько атомов лития на единицу массы и на единицу объема. А во-вторых, LFP имеет более низкое рабочее напряжение, чем NMC. Поскольку энергия, доступная в батарее, является произведением емкости на напряжение, элемент LFP с данной толщиной катода хранит меньше энергии, чем элемент NMC с более высоким напряжением. Эти факторы объясняют, почему ячейки LFP обычно имеют более низкую плотность энергии, чем ячейки NMC, богатые никелем: 350–450 Втч/л против 700 Втч/л соответственно. Хотя производственные и инженерные инновации сделали аккумуляторные блоки на основе LFP несколько более энергоемкими, между LFP и более дорогими альтернативами, такими как NMC, по-прежнему существует большой разрыв.

Низкая плотность энергии напрямую влияет на ценность LFP в различных приложениях. Низкая объемная плотность энергии (количество энергии, хранящейся в заданном объеме) ограничивает емкость батареи, которая физически может вписаться в типичную автомобильную трансмиссию, устанавливая верхний предел запаса хода автомобиля. А низкая гравиметрическая плотность энергии (количество энергии, которое может храниться на единицу массы) означает, что аккумуляторная батарея электромобиля с питанием от LFP будет тяжелее эквивалентной аккумуляторной батареи NMC, что ухудшает ускорение и управляемость и требует более жестких амортизаторов и более прочных тормозов. LFP был очень популярен в электрических автобусах, поскольку в них достаточно места для хранения громоздких аккумуляторов, они остаются в пределах нескольких десятков миль от своих зарядных станций и не нуждаются в быстром ускорении. Напротив, личные пассажирские автомобили представляют собой более сложный вариант использования. Пониженная плотность энергии означает, что аккумуляторные батареи для электромобилей на основе LFP редко превышают общую энергию 60 кВтч, в отличие от аккумуляторных батарей >80 кВтч на основе NMC и NCA, которые питают высококлассные электромобили большой дальности.

Эту проблему плотности энергии нелегко решить на клеточном уровне. Например, одним из способов увеличить плотность энергии элемента батареи является добавление кремния к аноду, и на этом основаны некоторые аккумуляторные технологии следующего поколения. Но кремний также имеет существенное снижение напряжения по сравнению с графитом. В ячейке LFP, которая уже находится при относительно низком напряжении, это дополнительное снижение напряжения ставит под угрозу часть прироста плотности энергии, достигнутого за счет более высокой емкости кремниевого анода. Кроме того, усовершенствованные анодные материалы, богатые кремнием, дороги в производстве, поэтому изготовление кремниевого анода существенно увеличило бы стоимость элемента LFP, что подрывает его самый убедительный коммерческий аргумент. Короче говоря, мы не верим, что кремниевые аноды — это решение проблемы плотности энергии LFP.

Платформенное решение QuantumScape

Мы считаем твердотельную литий-металлическую технологию QuantumScape не зависящей от катода по нескольким причинам:

  1. Наш керамический твердоэлектролитный сепаратор может работать с целым рядом катодных материалов различного химического состава и уровня напряжения .
  2. Наш сепаратор химически изолирует литий-металлический анод от катода, поэтому аноду не нужно знать, с каким катодом он работает.

В типичной литий-ионной батарее с жидким электролитом анод и катод находятся в химическом взаимодействии через жидкость, поэтому замена одного электрода может вызвать неожиданное или нежелательное поведение другого. Это означает, что каждая часть клетки должна быть спроектирована таким образом, чтобы взаимодействовать со всеми остальными частями. В некотором смысле каждая новая химия батареи должна быть полностью индивидуальной, и этот процесс разработки является дорогостоящим, трудоемким и изобилует неожиданными проблемами. Напротив, технологическая платформа литий-металлических анодов и твердотельных сепараторов QuantumScape может использовать преимущества множества различных катодов с небольшими изменениями самой платформы, при этом повышая плотность энергии и снижая стоимость.

Например, элементы LFP, построенные на платформе QuantumScape, могут достигать плотности энергии от 600–700 Вт·ч/л до ~250 Вт·ч/кг, что примерно на 50 % лучше, чем у существующих элементов LFP. Это поставило бы их почти на один уровень с лучшими на сегодняшний день ячейками на базе NMC. И в отличие от кремния, чистый металлический литий имеет небольшое преимущество по напряжению по сравнению с графитом, добавляя небольшое увеличение энергии элемента. Таким образом, платформа QuantumScape может снизить вес аккумуляторной батареи LFP мощностью 50 кВтч более чем на 100 фунтов.

Это уже означало бы значительный прогресс в распространении LFP. Но мы считаем, что самое интересное заключается в том, что платформа QuantumScape предлагает возможность снизить стоимость этих превосходных ячеек LFP по сравнению с их обычными аналогами. Недорогие катоды LFP означают, что материал графитового анода составляет больший процент от общей стоимости элемента; по некоторым оценкам, материал анода составляет примерно 20% от общей стоимости элемента LFP. Платформа QuantumScape, напротив, представляет собой принципиально иной подход к проектированию элементов: в нашем элементе отсутствует материал анода, извлекаемый из катода по мере зарядки аккумулятора и сохраняющий его в виде чистого металла в аноде. Следовательно, устранение затрат на материалы и обработку, связанных с изготовлением и формированием анода, дает возможность ячейке QuantumScape LFP существенно снизить затраты.

Важно подчеркнуть, что эти преимущества в стоимости и производительности складываются поверх любых будущих улучшений катода LFP, таких как обработка сухим электродом. И технологическую платформу, которая позволит это сделать, не нужно будет переделывать с нуля, чтобы включить эти прорывы. Когда мы достигнем полного масштаба производства, мы ожидаем, что наша платформа станет наиболее экономичным и энергоемким путем для широкого спектра химических катодов в батареях на основе лития для массового рынка.

Разработки LFP в QuantumScape

В письме акционерам за второй квартал 2021 года мы представили результаты испытаний нашей твердотельной литий-металлической платформы с катодом LFP. Элементы размером с монету показали отличную совместимость после 100 циклов в наших стандартных условиях испытаний, продемонстрировав универсальность нашей платформы с различными катодными материалами.

В настоящее время мы сотрудничаем с поставщиками катодного материала LFP мирового класса и планируем предлагать катоды на основе NMC и LFP нашим OEM-партнерам в автомобильной промышленности. Наши OEM-производители могут выбрать тип катода, который лучше всего подходит для каждой из их моделей, а также улучшить плотность энергии, время зарядки и экономичность по сравнению с обычными анодами на основе графита или кремния.

Наша цель — вывести на рынок платформу твердотельных литий-металлических аккумуляторов, которая при сочетании с правильным катодом может использоваться в различных областях, от высокотехнологичных до повседневных. Электрификация 95% автомобильного рынка, который еще не внедрил электромобили, требует улучшения как производительности, так и стоимости. Наша платформа предлагает редкую возможность сделать и то, и другое одновременно.

Outlook

Литиевые перезаряжаемые батареи еще не раскрыли весь свой потенциал. Мы ожидаем, что в ближайшее десятилетие новые разработки в катодной технологии еще больше улучшат стоимость и производительность. Наш вклад в этот постоянный поток инноваций — это платформа, которая может предложить этим новым технологиям максимально энергоемкую и недорогую конфигурацию анодов. Наша платформа дает возможность ускорить переход на чистую возобновляемую энергию, поднимая планку того, что потребители могут ожидать от аккумуляторов.


[1] https://iopscience.iop.org/article/10.1149/1.1837571/meta

[2] https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.1c00743

[3] Содержание элементов в земной коре и в море, CRC Handbook of Chemistry and Physics, 97th edition (2016–2017), p. 14-17

[4] http://ecec.me.psu.edu/Pubs/2021_Yang_NatureEnergy.pdf

[5] https://iopscience.iop.org/article/10.1149/1945-7111/abae37

[6] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1369702114004118

[7] www.anl.gov/cse/batpac-model-software


Прогнозные заявления

текущие ожидания на дату настоящего отчета. Все заявления, кроме заявлений об исторических фактах, содержащиеся в этой статье, в том числе заявления о будущем развитии аккумуляторной технологии QuantumScape, ожидаемых преимуществах технологий QuantumScape и производительности ее аккумуляторов, а также о планах и целях будущих операций, являются заявлениями прогнозного характера. . При использовании в настоящем отчете слова «может», «будет», «оценивать», «проформа», «ожидать», «планировать», «полагать», «потенциальный», «предсказывать», «целевой», «должен», «был бы», «мог бы», «продолжать», «полагать», «предполагать», «намереваться», «предвидеть» отрицание таких терминов и другие подобные выражения предназначены для обозначения прогнозных заявлений, хотя не все прогнозные заявления содержат такие идентифицирующие слова.

Эти прогнозные заявления основаны на текущих ожиданиях, предположениях, надеждах, убеждениях, намерениях и стратегиях руководства в отношении будущих событий и основаны на имеющейся в настоящее время информации об исходе и сроках будущих событий. Эти прогнозные заявления сопряжены со значительными рисками и неопределенностями, которые могут привести к существенному отличию фактических результатов от ожидаемых. Многие из этих факторов находятся вне контроля QuantumScape, и их трудно предсказать. QuantumScape предупреждает читателей, чтобы они не слишком полагались на какие-либо прогнозные заявления, которые действительны только на дату их публикации. Если иное не требуется применимым законодательством, QuantumScape отказывается от каких-либо обязательств по обновлению любых прогнозных заявлений. Если лежащие в основе предположения окажутся неверными, фактические результаты и прогнозы могут существенно отличаться от выраженных в каких-либо прогнозных заявлениях. Дополнительную информацию об этих и других факторах, которые могут существенно повлиять на фактические результаты QuantumScape, можно найти в периодических заявках QuantumScape в SEC. Заявки QuantumScape в SEC находятся в открытом доступе на веб-сайте SEC по адресу www.sec.gov.


Поделиться на

Продолжить чтение

Ceramics 101: разделитель QuantumScape в контексте

14 сентября 2022 г.

Технология твердотельных литий-металлических аккумуляторов QuantumScape обеспечивается запатентованным керамическим твердоэлектролитным сепаратором.

ПОДРОБНЕЕ

Преимущества литий-металлических анодов

19 мая 2022 г.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *