總部位於加利福尼亞州的 QuantumScape 公司，剛剛宣布了首個在商業上可行的固態鋰金屬電池解決方案。其宣稱可將電動汽車的續航里程增加多達 80%，並且支持在 15 分鍾內將電量從 0 充到 80% 。據悉，通過使用固態電解質來替代傳統的液態電解質，固態鋰金屬電池在體積重量 / 能量密度上都具有更高的優勢。
結構示例（來自：QuantumScape）
對於需要極高的安全能量密度、使用環境相對寬泛且苛刻、充放電率和循環次數要求都更高的 EV 動力電池行業來說，固態鋰金屬電池都具有顯著的優勢。
值得一提的是，QuantumScape 使用了獨特的鋰金屬陽極製造工藝。新設計並未讓它在製造過程中即形成，而是在給電池充電時，才會在集電器周圍形成。
該公司固態鋰金屬電池的另一項突破，體現在固態隔板上。其使用了具有固體陶瓷材料，對枝晶生長有極強的抵抗力。普通的鋰離子電池，最怕的就是這類突刺導致電池失效、甚至引發火災風險。
固態鋰金屬電池前景展望
結合了多項優勢之後，QuantumScape 的新型固態鋰金屬電池可達成 1 kWh / L 的能量密度，約為當前特斯拉 Model 3 所使用的動力電池的四倍。
按重量計，其能量密度亦有 380~500 Wh / kg 。作為對比，當前特斯拉最高也只有提供 260 Wh / kg 的選項，即便伊隆·馬斯克樂觀估計可在 3~4 年內達成 400 Wh / kg 的目標。
充電速率方面，QuantumScape 宣稱該電池可在 15 分鍾內實現 0-80% 的充電。而且在 30℃（86℉）的溫度下，單層袋式電池可在 1C 持續充放電倍率下維持相當長的生命周期。
What are Solid-State Lithium-Metal Batteries？（via）
就算經歷了 800 次的充放電循環，新型固態鋰金屬電池亦可維持 80% 以上的容量。簡單換算一下，相當於一輛電動汽車行駛了 24 萬英里（38.6 萬公里）。
值得一提的是，該電池在低溫下的表現也同樣出眾。在 -30℃（-22℉）的環境下，它的容量也不會衰減太多。安全性方面，內部的陶瓷隔膜本身就是不可燃的。
展望未來，QuantumScape 希望與合作夥伴攜手推動新型固態鋰離子電池的商業化運用。除了大股東（大眾汽車集團）承諾的 3 億美元資金，該項目還獲得了 Continental 和比爾·蓋茨等投資者的關注。
來源：cnBeta
