解决方案 | solution Center

您的位置:首页 > 解决方案分类01 > 初创公司为锂离子电池提供硅解决方案

初创公司为锂离子电池提供硅解决方案

如果用硅代替阳极中的石墨,你可以在锂离子电池的阳极中注入更多的能量。硅的存储容量大约是它的10倍。


但是在充电过程中硅会膨胀,这会破坏电池内部。石墨几乎不会膨胀,因为在充电过程中,它在一个原子厚的层之间滑动进入的锂离子。这个过程叫做插层(intercalation),不涉及任何化学变化。但它与硅不同:硅和锂结合形成锂硅化物,一种体积庞大的合金。


许多公司正试图通过微调硅片或颗粒的微观结构来解决此问题,通常是通过自下而上的方式来构建。春水堂视频App官网ios(作者,以下简称我)已经写了其中的一些,包括 Sila Nanotechnologies,Enovix,和XNRGI。


现在,新奥尔良的一家初创公司Advano开始采用自上而下的方法,尽快实现规模化。Advano计划只是研磨大块材料,主要是从太阳能电池板中重新利用硅,直到得到足够好的纳米颗粒。


“春水堂视频App官网ios从散装材料开始,缩小尺寸;这就像研磨,而且它是无限可扩展的,”刚刚从隐形模式中脱颖而出的Advano创始人Alexander L.Girau说。“没错,你得到的尺寸分布很广;它不像自下而上的过程那样可控,你从气体或液体开始,然后让它自行组装。同样,这将是一个美丽的,微调材料。但你到底是怎么衡量的?”


规模是材料公司的一切,而材料就是Advano的全部。它不生产电池,甚至阳极,除了用于研究的有限数量。它关注的是硅粒子,它能以吨为单位制造它们。


Girau说:“春水堂视频App官网ios的年生产能力是1吨,春水堂视频App官网ios正在完成一个至少能生产10吨的工厂。春水堂视频App官网ios可以扩大到数千吨。这是春水堂视频App官网ios每天实际生产公斤数的最高产能,这也是客户想要测试的。”


一千吨硅几乎不足以储存5千兆瓦时的锂离子电池。BloombergNEF的一项研究项目显示,到2040年,在车辆和固定装置上安装的电力存储容量将从2018年的17千兆瓦提高到4600千兆瓦。


Advano的主要原料是硅,比如太阳能电池板。它将其加工成硅纳米颗粒,然后将其整合到微米级的碳基体中。化学处理使碳化硅纤维从每个颗粒内部向外生长,在表面形成一种桃子绒毛。绒毛与其他颗粒上的绒毛相连,提供机械支撑。


“它看起来像石墨,春水堂视频App官网ios可以像石墨一样加工,但里面有硅,”Girau说。“春水堂视频App官网ios保护硅表面不被降解。”


电池制造商可以将粉末以不同的浓度引入石墨阳极中。浓度越高,存储容量就越大。


Girau说:“为了更快的充电速度,春水堂视频App官网ios将其“烘焙”得更多,使其更具导电性。”


不同的客户会使用不同的比例,这取决于他们试图优化的规格,以获得绝对容量、循环寿命或安全性。例如,Girau说,如果客户需要电池在不需要冷却的情况下维持1000次充电循环,硅可以占到阳极的15%。但对于某些消费电子领域的应用来说,可能只需要250次充电循环的电池,就可以达到70%的硅含量,甚至更高。


使用全硅阳极本身可以提高40%的存储容量。你还可以通过重新设计阴极和电池的其他部分做得更好。


Advano是一家小公司,只有20名员工,最初募集的资金只有1200万美元,在这个行业并不算多。今年9月,它与日本电池材料公司三井重工(Mitsui)建立了合作关系,三井重工为日本顶级原始设备制造商提供电池材料。



标签:
上一篇:独轮车锂电池保护板与电池均衡 下一篇:浅析锂电池的安全性、检测及解决方案

相关文章

成功案例