QuantumScape lanceert Osprey-platform voor volledig vaste-stofcellen bij atmosferische druk

Nieuwe sulfide-kathodeaanpak behaalt 1.000 cycli in vroege tests en positioneert het bedrijf als potentiële leverancier aan rivaliserende vaste-stofontwikkelaars

QuantumScape heeft zijn Osprey-platform geïntroduceerd, het eerste volledig vaste-stofbatterijontwerp van het bedrijf. De nieuwe aanpak vervangt de vloeibare elektrolyt in de kathode door een sulfide vaste elektrolyt, terwijl de keramische scheider en anodevrije architectuur behouden blijven.

Huidige QSE-5-cellen gebruiken vloeibare catholyt

Het bedrijf heeft verduidelijkt dat de bestaande QSE-5-cellen, die nu als samples worden geleverd vanuit de Eagle Line-pilotfabriek in San Jose, een keramische scheider combineren met een nikkelrijke NMC-kathode en vloeibare catholyt. Alleen de scheider is vast. Lithium slaat tijdens de eerste lading af tegen de scheider in de anodevrije opbouw.

Osprey voltooit de overgang naar vaste stof

Osprey behoudt de scheider en anodevrije opbouw, maar vervangt het vloeibare onderdeel in de kathode door een vaste sulfide-elektrolyt. Deze wijziging resulteert in een complete volledig vaste-stofcel. QuantumScape blijft benadrukken dat sulfidematerialen fundamentele beperkingen hebben als scheiders, waaronder reactiviteit met lithiummetaal, de noodzaak van hoge druk, slechte prestaties bij lage temperaturen en dendrietvorming tijdens snel laden.

Sterke cycluslevensduurgegevens bij één atmosfeer

Het meest opvallende resultaat komt van een tweelaagscel met een kathodeoppervlak van 50 bij 65 millimeter dat overeenkomt met de QSE-5-afmetingen. De cel voltooide 1.000 volledige 1C laad- en ontlaadcycli tot ongeveer 80 procent capaciteit bij 30 graden Celsius en slechts één atmosfeer druk. De kathodebelading bereikte 5,5 mAh per vierkante centimeter, consistent met commerciële EV-cellen. QuantumScape stelt dat geen andere gepubliceerde sulfidegebaseerde cel deze combinatie van condities evenaart.

Details over snel laden en temperatuurgedrag

Vijf minuten snel laden van 10 tot 80 procent laadtoestand werd gedemonstreerd bij 10C in een tweelaagscel, maar alleen bij 80 graden Celsius. Koudeweertests op een kleinere enkellaagscel toonden 68 procent van de kamertemperatuurcapaciteit aan bij min 20 graden Celsius tijdens langzame ontlading. Energiedichtheidsprojecties bereiken ongeveer 1.100 Wh per liter bij hogere kathodebeladingen, hoewel ondersteunende tests verhoogde druk en kleinere formaten gebruikten.

Open platform richt zich op sulfide-initiatieven in de sector

QuantumScape positioneert Osprey als een open platform. Klanten kunnen de eigen droge-proces sulfidekathode van het bedrijf gebruiken of hun eigen versie aanleveren. Het bedrijf meldt al tests met vaste kathoden van automobielpartners. Deze strategie sluit aan bij de bestaande licentieovereenkomsten met Volkswagen PowerCo en Honda.

Concurrentielandschap en tijdlijnen

Verschillende concurrenten werken verder aan sulfideontwikkeling. Samsung SDI richt zich op massaproductie in de fabriek in Ulsan in de tweede helft van 2027. BYD plant kleinschalige productie in 2027 met grotere volumes later in het decennium. Toyota mikt op 2027 tot 2028. Factorial streeft naar maximaal 450 Wh per kg met zijn Solstice-platform. CATL heeft aangegeven dat echte massamarkt vaste-stofcellen nog jaren op zich laten wachten, rond 2030.

Volgende stappen voor Osprey-ontwikkeling

De whitepaper beschrijft dat Osprey-processen alleen op laboratoriumschaal zijn aangetoond, waarbij methoden met hogere doorvoer nog in ontwikkeling zijn. Er is nog aanzienlijk procesengineeringwerk nodig. Er is geen productietijdlijn aangekondigd voor Osprey, terwijl de 100 MWh QSE-5-lijn gepland staat om in 2028 in bedrijf te gaan.

Tags bij dit artikel