Donut Lab показывает удивительные тесты производительности

Donut Lab представила миру свою твердотельную батарею на выставке CES 2026, к изумлению многих и к ужасу других, шокированных их достижениями и заявлениями о производительности. На момент написания этой статьи ни одна другая компания не производила практичных полностью твердотельных аккумуляторов. Многие, такие как Quantumscape, пытались в течение многих лет, но обнаружили, что существуют ограничения, такие как необходимость создания экстремального механического давления, необходимого для поддержания контакта между катодом и электродом. Такие меры требуют громоздкой и мощной поддержки, что исключает преимущества полупроводниковой работы. Многие прибегли к полутвердотельному варианту в качестве компромисса. Полутвердотельные батареи использовались NIO для замены батарей, но они прекратили работу, поскольку стоимость и другие практические факторы оказались неудовлетворительными.

Вскоре после презентации твердотельных батарей Donut Lab последовали вопли насмешек и кавалькада оскорблений и скептицизма. Неудивительно, что большая часть критики исходила от авторитетных игроков на рынке аккумуляторов, кровно заинтересованных в устаревших батареях, компаний, которые не смогли произвести практичную твердотельную батарею, что доказывает изречение Эптона Синклера: «Трудно заставить человека понять что-то, когда его зарплата зависит от того, что он этого не понимает». То, что оно новое и инновационное, не означает, что оно реально и работает, и разумно запрашивать данные. Некоторые ждали, пока данные примут решение, в то время как другие с нетерпением поспешили с выводами. В этом случае, в ответ на многочисленные критики, заявившие, что это невозможно и является мошенничеством, было предоставлено необычное количество доказательств, выходящее за рамки обычной практики в аккумуляторной промышленности. Дело не в том, что крупные производители устаревших аккумуляторов не предоставляют доказательств. Обычно они предоставляют технические описания, тщательно составленные таким образом, чтобы показать свою продукцию в лучшем свете.предполагаемые приложения, а скучные инженерные детали остаются на заднем плане, показывая ограничения. Здесь не на что смотреть, все как обычно. Они редко предоставляют столь обширные публичные доказательства, такие как разборка и обширные испытания независимыми тестировщиками.

Испытания гвоздями

В частности, в отношении аккумуляторов некоторые тесты демонстрируют лучшую производительность более ярким способом, например, испытания на проникновение гвоздя. Это важные тесты, которые показывают некоторые характеристики безопасности, характерные для батарей разного химического состава. Проникновение гвоздя и другие испытания на безопасность теперь являются стандартизированными требованиями для аккумуляторных батарей в Китае, что является хорошим достижением, обеспечивающим общественную безопасность и облегчающим использование батарей. Батарея Donut Lab была протестирована при напряжении на клеммах 12 В, а затем были проведены испытания на проникновение гвоздей, которые не выявили абсолютно никакого возгорания, дыма или взрыва и очень незначительное изменение температуры, что является очень скучным и безопасным результатом. NMC производит более захватывающее изображение с пламенем и высокими температурами, тогда как LFP менее захватывающее и производит не огонь, а немного дыма. Натриево-ионные батареи также производят неинтересные тесты на гвоздях. Этот набор тестов Donut Lab также показал, что батарея была биполярной, поскольку напряжение на клеммах было выше 12 В, а батареи с разным количеством слоев показывали несколько разных напряжений.

Неопровержимое твердотельное доказательство

Хорошие вещи стоят ожидания, и Donut Lab предоставила новые данные. Последние испытания доказывают, что батарея является твердотельной, а измеренная гравиметрическая плотность энергии составляет 409 Втч/кг. Результат объемной плотности энергии составляет 804 Втч/л. Доказательство твердотельного состояния было обеспечено несколькими способами. Батареи могут быть выполнены в биполярном формате. Это означает, что элементы укладываются друг на друга внутри упаковки, создавая широкуюразличные внешние напряжения в зависимости от количества ячеек в корпусе. Это невозможно с жидким электролитом в одной упаковке. Жидкие электролиты могут свободно перемещаться между всеми ячейками в одном корпусе, а ионы могут перемещаться между несколькими ячейками, нарушая желаемый последовательный поток ионов через каждую сложенную ячейку. Твердотельный электролит может оставаться между катодом и анодом ячейки, не обеспечивая путь ионам между другими ячейками. Биполярная батарея с жидким электролитом должна иметь отдельные изолированные камеры для каждого электролита, что делает практическую конструкцию сложной и громоздкой. Преимущество биполярной конструкции заключается в том, что ток течет через небольшую глубину и по большой площади, обеспечивая меньшее сопротивление и требуя меньше материала электродов, чем отдельные элементы, построенные в пакете, что увеличивает соотношение активного материала и снижает затраты. В пакетной конструкции используется меньше модулей и количество внешних проводников. Конечным результатом является более высокая плотность как на уровне батареи, так и на уровне блока, даже по сравнению с технологией «ячейка-пакет». В ходе замечательной демонстрации ячейка была разобрана и выяснилось, что внутренняя конструкция состоит из повторяющихся слоев. Внутри упаковки не было внутренней механической изоляции между слоями. Слои электрически соединены друг с другом путем штабелирования. Это не оставляет сомнений в том, что батарея является биполярной и твердотельной.

Социальные сети поняли это неправильно

Хотя я уже признал, что элементы NMC с жидким электролитом не могут выдержать работу при 100 ° C неповрежденными, это не было достаточным доказательством для тех, кто настаивал на том, что это элемент NMC. Я опроверг представление о том, что ячейка производит уникальный отпечаток пальца, показав, что другие ячейки производят аналогичные напряжения полного заряда и разряда разомкнутой цепи. Другие продолжили добавлять кэтот. Уникальная теория отпечатков пальцев ошибочна. Изменить характеристики напряжения можно легированием и другими способами. Биполярная работа ставит под вопрос, были ли ранее протестированные батареи одноэлементными или состоящими из нескольких ячеек. Биполярная работа и разборка показывают, что соединения создают однослойную батарею, что невозможно для батареи NMC с жидким электролитом. Нельзя предположить, что ранее протестированная упакованная батарея представляла собой одноэлементный элемент. Несмотря на все это, некоторые ошибочно пришли к выводу, что нет никаких доказательств того, что батарея является твердотельной. Они ошибаются. Их вывод о том, что Donut Lab не пользуется доверием, в равной степени неверен и подрывает их собственную репутацию.

Забытый вопрос и история - Процесс

В то время как твердотельная конструкция и исключительная производительность аккумуляторов привлекают всеобщее внимание, технологические процессы, похоже, не привлекают к себе особого внимания. Я объяснил, почему производственный процесс может быть более революционным, чем полупроводниковый. Для тех, кто изучает эту область, не секрет, что печать является основным направлением процесса производства полупроводников. Есть много исследований по этому поводу. слой интерфейса твердого электролита (SEI). Элементы хранятся в стеллажах до недели, что требует большого количества места для хранения. Этот шаг является самой дорогостоящей частью устаревшего процесса.производство аккумуляторов. В сочетании с большими герметичными помещениями и системой рекуперации токсичных паров производство устаревших аккумуляторов требует огромных капиталовложений и эксплуатационных затрат. Утилизация паров также требует большого количества электроэнергии. Завод мощностью 1 ГВтч может стоить миллиард долларов. Для сравнения, производство печатных твердотельных батарей без дорогостоящих, занимающих много места помещений для формирования и хранения, по оценкам, будет стоить на порядок меньше. Вместе с более дешевыми материалами, чем NMC, а также легкодоступными и широко доступными материалами, производство печатных батарей может представлять реальную угрозу для корыстных интересов с огромными невозвратными издержками, которые теперь рискуют стать бесполезными активами. В настоящее время несколько компаний занимаются полупроводниковой обработкой с помощью нового метода печати.

Выводы и что дальше

Из этого нельзя сделать никаких выводов о том, что такое химический состав элементов, но мы можем заключить, что батареи могут достигать более 400 Втч/кг и 800 Втч/л в упакованном виде и действительно являются твердотельными, с другими преимуществами - в целом, ошеломляющий результат производительности. На данный момент другие заявления о производительности были проверены, и остались неподтвержденными только два важных заявления о производительности: срок службы и сохранение энергии при температуре -30°C.

Результаты кажутся разочаровывающими после ответов злобных критиков, но они есть. Это начинает выглядеть так, будто критикам, делающим ставки, возможно, придется вытащить чековые книжки или кошельки. Шум и давление кликов в социальных сетях на некоторое время утихли. Посмотрим, признаются ли критики. Без сомнения, некоторые критики будут упорствовать, даже если будет доказано, что они неправы. Батарея оказалась твердотельной, а не устаревшей батареей NMC, и способна работать в биполярном режиме. Биполярная операция поначалу не была в центре внимания. Мы ожидаем демонстрации низкого уровнятемпература работы и срок службы, но теперь, когда другие утверждения доказаны, батарея уже замечательна. Не думаю, что конкуренты могут спать спокойно в ожидании финальных тестов. Услышав последние новости, на заседаниях совета директоров может возникнуть сильное волнение и раздражение. Я ожидаю, что после этого промышленные шпионы начнут массово выходить на улицу, если они еще этого не сделали. Заглушать интерес к этой батарее пренебрежительными слухами уже поздно. Дела становятся серьёзными. Слишком много доказательств. Результаты теста имеют значение. Есть настоящая батарея с поразительной производительностью. Последствия этих результатов испытаний заслуживают трезвого рассмотрения