诺奖得主赞叹！QuantumScape第一个商业化锂金属固态电池，500Wh/kg！

QuantumScape宣布的第一块商业化的锂金属固态电池性能令人印象深刻。他们声称，他们可以将电动汽车的自主性提高高达80%，并且可以在短短15分钟内从0充电到80%。

通过使用固体电解质而不是常规的液体溶液，固态电池按重量和体积来算，可以储存比锂离子电池多得多的能量。然而，到目前为止，事实证明，制造一个可靠且使用寿命适合任何车辆需求，并且有高充电和放电倍率、使用寿命长、没有任何温度或安全问题的电池，一直被证明是困难的。

QuantumScape表示，它已经通过使用锂金属阳极的新设计解决了这个问题，这些阳极不是在制造过程中形成的，而是在电池充电时在集流体上形成的。据他们报道，这种电池能量密度非常高。从体积来看，电池可以存储1 kWh/L的电量，大约是当前特斯拉Model 3电池存储的四倍。按重量计算，它提供380-500 Wh/kg，而特斯拉目前使用的电池包是260 Wh/kg。

QuantumScape电池以非常快的速度充电，允许在15分钟内从0充电80%。在800次循环后，它可以保留80%以上的容量，这将使电动汽车行驶约240,000英里（386,000公里）。

锂离子电池的共同发明者、2019年诺贝尔化学奖获得者Stanley Whittingham表示：“……制造可工作的固态电池最困难的部分是需要同时满足高能量密度、快速充电、长循环和宽工作温度范围的要求。这些数据表明，QuantumScape电池满足所有这些要求，这是前所未有的。如果QuantumScape能够将这项技术引入大规模生产，它具有改变该行业的潜力。”

根据卡内基-梅隆大学电池专家兼材料科学教授Venkat Viswanathan的说法，“……这些结果摧毁了以前认为在固态电池中可能发生的事情。保持足够的电流密度，在不形成枝晶的情况下快速充电，长期以来一直是工业届的圣杯。”

枝晶是微小、坚硬的树状结构，可以在锂电池内生长，它们的针状突起被称为晶须。两者都造成了巨大的伤害；值得注意的是，它们可以刺穿电池内部固态电解质或者隔膜，就像杂草可以戳穿混凝土露台或铺面公路一样。它们还增加了电解质和锂之间的不良反应，加速了电池故障。枝晶和晶须阻碍了锂金属电池的广泛使用。

QuantumScape是一家美国公司，研究电动汽车的固态锂金属电池。该公司总部位于加利福尼亚州圣何塞，约有400人。它由斯坦福大学的Jagdeep Singh、Tim Holme和Fritz Prinz教授于2010年创立。2012年，QuantumScape开始与德国汽车制造商大众合作。

2018年，大众在该公司投资了1亿美元，成为最大的股东。同年，大众和QuantumScape宣布成立一个联合生产项目，为大规模生产固态电池做准备。2020年6月，大众对该公司进行了额外的200万美元投资。

2020年9月，QuantumScape宣布与特殊目的收购公司Kensington Capital Acquisition合并。由于合并，QuantumScape将获得1亿美元的融资，包括大众和卡塔尔投资管理局的融资。与此同时，该公司的股票将在纽约证券交易所以QS为符号上市。这笔交易于2020年11月完成，并为电池系列生产筹集了资金。