QuantumScapeがOsprey全固態電池プラットフォームを発表、1,000回の充電サイクル能力を備える

QuantumScapeは11月11日に全固態電池プラットフォームを発表し、初期テストではその電池ユニットが1気圧下で1,000回の完全充電サイクルを達成できることが示された。このカリフォルニア州サンノゼに本社を置く企業は、これらの電池ユニットがテスト過程で約80%の元の容量を保持したと述べている。このプラットフォームはOspreyと呼ばれ、QuantumScapeのセラミック絶縁層と無陽極リチウム金属設計を組み合わせ、固態陰極を備えている。同社は、この結果が硫化物に基づく陰極がこの圧力下で1,000回のサイクルを行うことを示す最初の公開可能なデータであると指摘している。

全固態電池の課題を解決する

これらの電池を運用するために必要な圧力を低下させることは、電気自動車での使用における長期的な障害を解決するのに役立つ。

解決すべき圧力の問題 電池開発者は長年にわたり、全固態電池用の硫化物ベースの電解質を探求してきたが、商業化の進展を複雑にする2つの問題が存在する。硫化物はリチウム金属と反応する可能性があり、電池の寿命を短縮する。硫化物を使用した電池ユニットは通常、運用中に高圧を維持する必要があり、この要求が車両での使用を困難にしている。OspreyはQuantumScapeの既存のQSEプラットフォームに基づいており、セラミック絶縁層と無陽極リチウム金属設計を継承し、全固態陰極を新たに追加している。

QuantumScapeはこのプラットフォームを多様な陰極化学に適応できるよう設計し、内部および自社の自動車顧客が開発した固態陰極のテストを行ってきた。QuantumScapeの社長兼CEOであるSiva Sivaramは、「業界は硫化物ベースの電池に多大な投資をしてきたが、常に同じ根本的な制限に直面している。データはOspreyがこれらの制限を解決できることを示している」と述べている。

五分で80%充電 QuantumScapeの報告によれば、Osprey電池ユニットは初期テストにおいて、5分以内に10%から80%まで充電可能である。また、これらの電池ユニットは−4°F (−20°C)未満の温度でも動作できると報告されている。発表の中で、結果とテスト条件に関するホワイトペーパーが公開された。QuantumScapeは、この設計の体積エネルギー密度が約1,100Wh/Lに達することを予測しており、この数値は電池が特定の体積内に蓄えることができるエネルギーを示している。

オープンプラットフォームによる協力の促進

同社は、より迅速な充電と広範な運用温度範囲の可能性を、セラミック絶縁層と固態陰極の組み合わせに起因していると考えている。

オープンプラットフォームが電池開発者に提供するもの QuantumScapeはOspreyにおいて自動車パートナーとの協力を開始した。同社は、このプラットフォームが既存の顧客にライセンスと共同開発の機会を創出し、硫化物ベースの全固態電池を開発している開発者に製品を拡張することを示している。顧客が提供する陰極をテストできることで、これらのパートナーはQuantumScapeの電池設計において自社の材料を評価することが可能になる。

Sivaramは、「私たちはOspreyが全固態電池の全ての潜在能力を解放できると信じており、私たちの目標はそれを固態電池開発のリーディングプラットフォームにすることです」と述べている。QuantumScapeは現在、QSEに基づく電池ユニットを顧客に出荷している。Ospreyは同社の長期的な全固態電池開発プラットフォームとして位置付けられている。同社が内部開発および顧客提供の陰極に対して行ったテストは、新しいプラットフォームでのパートナーとの協力を通じて多様な電池設計を追求するための出発点を提供している。

項目	仕様
電池容量	1,100Wh/L
充電時間	5分で80%
運用温度	−20°C未満

Ospreyプラットフォームの潜在的影響

QuantumScapeのOspreyプラットフォームは、全固態電池技術の進展を示すだけでなく、長年にわたって電気自動車を悩ませてきた寿命と圧力の問題を解決するものである。運用圧力を低下させることで、Ospreyは硫化物電池の商業化の見通しを改善し、電池開発者にさらなる協力の機会を提供することが期待される。このオープンプラットフォームの設計により、自動車メーカーは自社の材料をテストし開発することができ、全固態電池の革新と応用をさらに推進することができる。