Каліфорнійський стартап QuantumScape заявив, що розв'язав усі проблеми батарей з твердотілими електролітами, розробивши новий тип літій-металевого акумулятора. Завдяки унікальному сепаратору й аноду батарея здатна, за словами розробників, побити літій-іонну по всім п'яти ключовим характеристикам: запасу ходу, швидкості зарядки, терміну служби, ціні і безпеки. Машину з такою батареєю на 80% можна буде зарядити за 15 хвилин, а запас ходу збільшиться майже вдвічі.
Використання твердотілого електроліту замість звичайного рідкого дозволяє запасати в батареях істотно більше енергії по масі й об'єму. Однак створення акумулятора, здатного конкурувати з нинішніми літій-іонними батареями в електромобілях по швидкості зарядки та розрядки, терміну служби і безпеки виявилося непросто.
Зокрема, батарея QuantumScape здатна заряджатися до 80% за 15 хвилин. І зберігає понад 80% своєї місткості після 800 з гаком циклів, що в середньому еквівалентно 386 000 км пробігу (приблизно 14-16 років звичайної експлуатації автомобіля).
Також батарея продемонструвала низький ступінь деградації навіть після агресивної зарядки та розрядки. Нарешті, компанія стверджує, що такий акумулятор здатний збільшити запас ходу електротранспорту більш ніж на 80% в порівнянні зі звичайними літій-іонними батареями. Тобто на прикладі не самої зарядженої по потужності батареї Tesla пробіг збільшиться з 500 км до 900 км.
Одна з головних інновацій стартапу - розробка керамічного електроліту, який служить також роздільником. Товщиною всього кілька десятків мікрометрів, він знижує утворення дендритів, але залишається проникним для іонів літію. Сингх відмовився назвати матеріал, з якого зроблений цей сепаратор, заявивши, що це один з найбільш охоронюваних секретів компанії.
Інше чимале досягнення в тому, що батарея проводиться без окремого анода. Коли вона заряджається, іони літію в катоді рухаються через сепаратор і формують ідеально плоский шар між ним і електричним контактом. Потім, в ході розрядки, майже всі іони повертаються до катода. Така конструкція знижує масу, обсяг і вартість батареї.