SilaNano由Gene(特斯拉創(chuàng)建初期的第七位員工)、Gleb Yushin和Alex Jacobs聯(lián)合創(chuàng)建于2011年。SilaNano對(duì)自身的定位是只做電芯負(fù)極材料,不做電芯。該電芯負(fù)極材料的技術(shù)來自其聯(lián)合創(chuàng)始人Gleb Yushin在佐治亞理工學(xué)院期間的研發(fā)成果。SilaNano完全將負(fù)極碳換成了硅材料,而不是國內(nèi)主流電芯企業(yè)采用的將部分碳換成硅材料。SilaNano的這種全硅負(fù)極材料采用納米微孔的結(jié)構(gòu),可以容納更多的鋰離子,從而增加電芯的能量密度,最終可將能量密度提高50%,目前是20%。并且經(jīng)過多次充放電循環(huán)后,整個(gè)結(jié)構(gòu)尺寸變化較小,不會(huì)因膨脹而塌陷。另外這種負(fù)極材料能在現(xiàn)有的電芯制造工藝中得到兼容,無需改動(dòng)電芯制造工藝,這一點(diǎn)有別于其他的電芯技術(shù)革新路線(比如固態(tài)電池)。投資者Amprius成立于2008年,說到Amprius大家可能很陌生,但是說到它的創(chuàng)始人許多人應(yīng)該都有所耳聞,即斯坦福大學(xué)華人教授崔屹。2005年,崔屹在斯坦福大學(xué)重新啟動(dòng)了電池研究計(jì)劃。通過分析硅陽極和具有大體積膨脹的高比容量材料,發(fā)現(xiàn)合理的納米材料設(shè)計(jì)可以提供解決方案,以促進(jìn)離子/電子交換運(yùn)輸以及保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。基于納米線的概念,崔屹及資深風(fēng)投合伙人Mark Platshon一起于2008年成立了Amprius公司,將硅陽極電池商業(yè)化。Amprius在官網(wǎng)上給自己的定位是“能量密度和循環(huán)壽命的游戲改變者”。它用來徹底改變電池,創(chuàng)造最高能量密度鋰離子電池的法寶是100%硅納米線技術(shù)。 納米線具有適應(yīng)膨脹的微觀和宏觀孔隙率; 納米線改善固體電解質(zhì)界面和循環(huán)壽命;投資者Group14成立于2015年,從EnerG2公司剝離而來,專注于研發(fā)生產(chǎn)能夠提高電池性能的納米材料。Group14在納米材料和制造方面的專業(yè)知識(shí)使開發(fā)出新穎的方法可以生產(chǎn)硅并將其摻入碳中,從而生產(chǎn)出用于電池的新型硅碳復(fù)合材料。2021年4月,Group14宣布,其旗艦產(chǎn)品-硅碳復(fù)合負(fù)極材料SCC55?已在全球首家同類BAM工廠(電池活性材料工廠)開始商業(yè)化生產(chǎn)。Group14的旗艦產(chǎn)品SCC55?是一種穩(wěn)定的硅碳復(fù)合負(fù)極,其容量是石墨負(fù)極材料的五倍,并且比用于鋰電池負(fù)極的傳統(tǒng)石墨提供高達(dá)50%的能量密度。其獨(dú)特的硬碳基支架使硅保持最理想的形式--無定形、納米尺寸和碳包裹。SCC55?經(jīng)過優(yōu)化,可與現(xiàn)有石墨混合和/或完全替代現(xiàn)有石墨,作為當(dāng)今鋰硅電池和未來固態(tài)電池的即用型解決方案。SCC55?與石墨完全兼容,即使在20%的混合下,SCC55?也能在1000次循環(huán)內(nèi)將能量密度提高30%。此外,SCC55?與現(xiàn)有鋰電池負(fù)極生產(chǎn)工藝無縫集成,無需對(duì)現(xiàn)有(和計(jì)劃中的)電池制造設(shè)施進(jìn)行昂貴的資本設(shè)備升級(jí),縮短了交貨時(shí)間。目前,Group14在華盛頓有一家BAM工廠,年產(chǎn)量120噸;正計(jì)劃在華盛頓再建設(shè)1家BAM工廠;此外,在韓國規(guī)劃了1家BAM工廠。總計(jì)每年將生產(chǎn)12000噸或更多的SCC55?。投資者美國Enevate于2005年成立,作為早期的先驅(qū)之一,致力于硅陽極鋰離子電池的研發(fā)。Enevate的XFC-EnergyTM陽極使用的純?cè)毓韬砍^70%。自支撐式和整體式陽極不含粘合劑且多孔。Enevate 以硅為主的陽極材料可以實(shí)現(xiàn) 3000 mAh/g 的可逆比容量,初始庫侖效率為 93%, 循環(huán)期間的庫侖效率類似于傳統(tǒng)的石墨電池。此外,Enevate 的硅陽極電池充電速度提高 10 倍,可以實(shí)現(xiàn) 5 分鐘極速充電。投資者加拿大NEO Battery Materials Ltd總部位于溫哥華,在多倫多開設(shè)了一個(gè)辦事處,在韓國設(shè)立了分公司NEO Battery Materials Korea(或'NBM Korea')并建設(shè)生產(chǎn)線。NEO專注于通過專有的納米涂層開發(fā)電動(dòng)汽車鋰離子電池硅負(fù)極材料NBMSiDE。2021年,NEO推出NBMSiDE-P100、NBMSiDE-P200和NBMSiDE-C100三種變體。這3類產(chǎn)品通過NEO的專有納米涂層技術(shù)制造,基于純度至少為99.95%的冶金級(jí)硅。NEO產(chǎn)品的初始庫侖效率(ICE)均大于86%,比容量超過2500 mAh/g。此外,將NEO的硅與現(xiàn)有石墨負(fù)極相混合,可實(shí)現(xiàn)92%或更高的ICE。與傳統(tǒng)的冶金硅基顆粒相比,NEO的技術(shù)顯著提高了壽命和循環(huán)穩(wěn)定性。產(chǎn)品計(jì)劃于2022年底實(shí)現(xiàn)半商業(yè)規(guī)模生產(chǎn)。2021年8月31日,加拿大NEO宣布戰(zhàn)略決策,將原計(jì)劃位于韓國京畿道的試驗(yàn)工廠升級(jí)為半商業(yè)化規(guī)模的工廠,將產(chǎn)能從每年10噸有效提高12倍至120噸。最近,隨著最終的場地批準(zhǔn),NEO在同一條大規(guī)模生產(chǎn)線上將最初的硅陽極年生產(chǎn)能力增加了一倍,達(dá)到240噸,因此將半商業(yè)化工廠更名為商業(yè)規(guī)模的工廠設(shè)施,以適應(yīng)行業(yè)產(chǎn)能標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)悉,該生產(chǎn)線將于2022年年底試運(yùn)行。在未來,通過擴(kuò)建安裝最大數(shù)量的大規(guī)模生產(chǎn)線后,成熟的工廠將具備每年生產(chǎn)2000噸NBMSiDE的能力。以色列電池開發(fā)商 StoreDot成立于2012年,從時(shí)間來看,StoreDot的電池技術(shù)正在不斷完善和提高。2021年9月上旬,StoreDot宣布生產(chǎn)出第一款4680圓柱形電池,聲稱只需10分鐘即可完成充滿電;2021年11月,StoreDot聲稱已成為第一家在量產(chǎn)線上生產(chǎn)用于電動(dòng)車超快速充電XFC電池的公司;2021年12月,StoreDot又公開了一項(xiàng)新的專利技術(shù),可以使用后臺(tái)修復(fù)機(jī)制讓電池在使用時(shí)進(jìn)行再生。
“XFC-FlashBattery” 是 StoreDot 設(shè)計(jì)的以硅為主陽極的電池,以其快速充電能力而著稱。StoreDot實(shí)現(xiàn)快充的關(guān)鍵是使用了超薄涂層的硅負(fù)極(~10μm),因?yàn)楣璧目巳萘窟h(yuǎn)高于石墨,所以較薄的涂層即可實(shí)現(xiàn)高容量。另外,使用納米尺寸的硅負(fù)極材料,進(jìn)一步增加了鋰離子傳輸路徑,所以能夠?qū)崿F(xiàn)高倍率。不過硅在循環(huán)過程中體積膨脹很大,顆粒容易破碎,且難以形成穩(wěn)定的SEI膜,因此循環(huán)性能較差。針對(duì)這一點(diǎn),StoreDot宣稱使用了自愈合粘結(jié)劑以穩(wěn)定Si顆粒與導(dǎo)電劑、集流體的粘結(jié);此外,還在電解液和制備方面也做了改進(jìn),使得在硅負(fù)極表面能夠生成較為穩(wěn)定的SEI膜。StoreDot 的第一批開發(fā)樣品于 2021 年年初向潛在合作伙伴展示,然后在 2021年5 月與中國電池制造商 EVE Energy 簽署了戰(zhàn)略框架協(xié)議--目標(biāo)是到 2024 年實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。投資者 資料來源: 企業(yè)官網(wǎng) (中國粉體網(wǎng)編輯整理/長安) 注:圖片非商業(yè)用途,存在侵權(quán)告知?jiǎng)h除!轉(zhuǎn)載、投稿、進(jìn)產(chǎn)業(yè)交流群請(qǐng)加中國粉體網(wǎng)編輯部微信:953871729
2022先進(jìn)負(fù)極材料技術(shù)與產(chǎn)業(yè)高峰論壇 隨著消費(fèi)電子類產(chǎn)品的更新?lián)Q代、新能源汽車產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展、智能電網(wǎng)的迅速推廣以及其它技術(shù)領(lǐng)域?qū)Ω咝阅茈姵氐耐⑿枨?,鋰離子電池產(chǎn)業(yè)必將在未來10年持續(xù)高速發(fā)展。這為我國鋰離子電池負(fù)極材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了很大的機(jī)遇,但同時(shí)也提出了更高的要求。 作為鋰離子電池關(guān)鍵材料之一,負(fù)極材料對(duì)鋰離子電池的最終性能起著至關(guān)重要的作用。高能量密度、高功率密度動(dòng)力鋰離子電池的性能優(yōu)化需要依托于負(fù)極材料的技術(shù)創(chuàng)新突破,因此高性能負(fù)極材料成為目前鋰離子電池的研究熱點(diǎn)之一。石墨負(fù)極因其自身的優(yōu)勢(shì)長期主導(dǎo)著負(fù)極材料市場,但隨著整個(gè)市場對(duì)高能量密度和長循環(huán)穩(wěn)定性的負(fù)極材料需求的提升,硅基負(fù)極、金屬氧化物和硫化物負(fù)極、金屬鋰負(fù)極等多種新型負(fù)極材料的研發(fā)正如火如荼地進(jìn)行,并展現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。針對(duì)各類負(fù)極材料的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)與國內(nèi)外市場狀況,中國粉體網(wǎng)將舉辦“2022先進(jìn)負(fù)極材料技術(shù)與產(chǎn)業(yè)高峰論壇”,旨在為負(fù)極材料產(chǎn)業(yè)鏈上中下游企業(yè)搭建深度交流的平臺(tái),開展產(chǎn)、學(xué)、研合作,助推負(fù)極材料行業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。
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