QuantumScape: spedito il primo lotto di batterie allo stato solido
Ogni batteria è costituita da 24 strati
QuantumScape, uno dei produttori di batterie allo stato solido più famosi presenti in questo momento sul mercato, ha spedito il suo primo lotto di celle al litio-metallo ai produttori di veicoli elettrici per effettuare dei test interni.
Il comunicato stampa ufficiale rilasciato dall’azienda afferma che questi prototipi sono conosciuti internamente con il nome in codice A0 e rappresentano un importante punto di arrivo per QuantumScape in questo 2022.
In base alle prime informazioni, si tratta di un nuovo formato di cella che permette al litio-metallo di espandersi e di comprimersi durante la fase di ricarica e scarica. Il produttore afferma che è un ibrido tra celle prismatiche e a sacchetto.
Per quanto riguarda lo stoccaggio di energia, il comunicato stampa riporta che una singola batteria a 24 strati propone una capacità nel range del “multi amperora”, senza però riportare un valore esatto.
C’è ancora molto lavoro da fare prima di arrivare alla produzione di massa
Ad ogni modo, lo sviluppo di questa tecnologia deve ancora attraversare vari step prima di raggiungere la produzione di massa. Jagdeep Singh, CEO e cofondatore di QuantumScape, ha dichiarato che, sebbene questo importante step avvicini l’azienda all’obiettivo finale, c’è ancora molto da fare prima che tale tecnologia diventi commerciale.
Le batterie A0 inviate alle case automobilistiche per i test fanno parte della prima generazione di prototipi e sono costituite da 24 strati. Ciascuna include un separatore a stato solido, un catodo e un anodo di litio-metallo.
Le generazioni successive B e C sicuramente porteranno ulteriori miglioramenti nei prossimi anni. Per chi non lo sapesse, tra gli investitori di QuantumEscape ci sono il Gruppo Volkswagen e Bill Gates.
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Ormai è guerra aperta sul fronte ‘batterie stato solido”. Le due grandi opzioni sono :State Solid Litium oppure State Solid Natrium. Io personalmente tifo per le Natrium Battery in quanto sicuramente saranno meno costose del Litio essendo il Sodio un elemento chimico praticamente ubiquitario mentre il Litio è piuttosto raro e in genere viene estratto dal mare con procedure costose. La chimica per entrambi gli elementi è praticamente analoga.Si tratta inoltre della tecnologia a mio avviso più semplice mai vista per le batterie. Si tratta infatti di fare scorrere,lo ione positivo Li+ o Na+ dal Catodo all’Anodo attraverso un separatore SOLIDO imbottito dello ione portatore durante il processo di CARICA mentre successivamente esplode il processo di SCARICA dove lo ione Positivo scorre dall’Anodo al Catodo. In questa tecnologia si osserva come la struttura del separatore con l’elettrolita incorporato sia l’asse portante del sistema. Un problema non secondario è dato dal fatto che durante la carica l’Anodo si espande mentre durante la scarica si restringe. Pertanto la scoperta di elettrodi conduttivi ed elastici potrebbe dare vantaggi non indifferenti alle aziende in competizione. La più semplice redox che verrà impiegata sarà
2M + S = M2S
dove M sarà Lì o Na.
Tuttavia per la nuova tecnologia si parla anche di batterie Multistrato ovvero costituite da sistemi piani posti in Serie/Parallelo per aumentare voltaggi e corrente. Si parla già di sistemi fino alla bellezza di 40 strati e pertanto la potenza espressa potrà essere usata anche per fare volare gli aerei con le “batterie” come si fa col modellismo.
Il futuro delle batterie incomincia ora.