固态汽车电池可以改变电动汽车行业
功能更强大，持续时间更长，充电速度更快。这些承诺是关于新设计的锂电池的，该锂电池可能会颠覆当前为下一代电动汽车提供动力的竞赛。
由大众汽车公司和比尔·盖茨支持的QuantumScape在虚拟电池日新闻发布会上宣布，其10年生产固态锂电池的努力在其最新概念测试中取得了重大飞跃。
当前的锂离子电池包含用作电解质的液体，该液体允许锂离子在正极和负极之间移动，从而在过程中产生能量。它们是笔记本电脑，智能手机以及车辆的关键组件。
但是汽车锂离子电池有缺点：充电时间可能很长，它们包含易燃的内含物，它们在碰撞中会着火，并且在极低的温度下会冻结。多年来，研究人员已经测试了可解决这些问题的优质材料，例如聚合物和陶瓷。
QuantumScape的答案是锂金属电池。干式陶瓷隔板可代替液体电解质，并在离子穿过路径时实现更有效的能量传输。电池不是100%固态的，新电池中有凝胶成分，但似乎消除了液体电解质的缺点。它可以在寒冷的天气下工作而不会冻结，并且可以抑制阻碍锂离子电池效率的电解质树枝状晶体的生长。
测试结果令人印象深刻。与装有锂离子电池的汽车相比，锂金属动力汽车可以行驶80%。它们的使用寿命更长：经过800个充电周期后，它们可保持80%以上的容量，远大于目前的电池。公司博客指出，这可能会转化为电池，从而在需要更换之前为汽车提供“数十万英里”的动力。
它具有快速的充电时间，仅15分钟即可达到电池容量的80%。(在这些规范中，数字“ 8”的重复出现是否意味潜在的利润丰厚的中国市场，“ 8”被视为幸运数字?)
QuantumScape的创始人兼首席执行官Jagdeep Singh最近表示：“我们认为我们是第一个解决固态问题的公司。” “我们看不到任何东西会接近我们正在做的事情。”
但是并不是只有QuantumScape追求更好的电池。中国电池制造巨头CATL，LG Chem，三星，松下和特斯拉都参加了比赛。丰田原定在今年的东京奥运会上揭开固态电池的面纱，之后大流行使这些计划蒙混了。
一家名为Solid Power的初创公司已开始生产具有高导电性的基于硫化物的电解质的类似电池。福特，宝马和现代也加入了努力。
QuantumScape尚未透露其电解质的成分，但《 MIG技术评论》报道一些专家认为它是一种名为LLZO的氧化物，被视为固体固态电池的一种有希望的电解质。
QuantumScape仍然面临挑战。新电池的测试已在单层电池上进行。最终版本的电池将需要多达100层，并且随着厚度的增加，潜在的障碍和问题也会增加。
但是这个概念引起了人们的热情。
“制造可工作的固态电池最困难的部分是需要同时满足高能量密度，快速充电，长循环寿命和宽温度范围操作的要求，” 2019年诺贝尔奖获得者斯坦·惠廷汉姆(Stan Whittingham)锂离子电池的发明者。“这些数据表明，QuantumScape的电池满足了所有这些要求，这是从未有过的报道。如果QuantumScape可以将该技术投入批量生产，那么它就有改变整个行业的潜力。”
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