【原创】一文了解国外硅基负极材料初创企业


来源:中国粉体网   长安

[导读]  一文了解国外硅基负极材料初创企业

中国粉体网讯  


美国SilaNano


SilaNano由Gene(特斯拉创建初期的第七位员工)、Gleb Yushin和Alex Jacobs联合创建于2011年。

SilaNano对自身的定位是只做电芯负极材料,不做电芯。该电芯负极材料的技术来自其联合创始人Gleb Yushin在佐治亚理工学院期间的研发成果。


SilaNano完全将负极碳换成了硅材料,而不是国内主流电芯企业采用的将部分碳换成硅材料。SilaNano的这种全硅负极材料采用纳米微孔的结构,可以容纳更多的锂离子,从而增加电芯的能量密度,最终可将能量密度提高50%,目前是20%。并且经过多次充放电循环后,整个结构尺寸变化较小,不会因膨胀而塌陷。


另外这种负极材料能在现有的电芯制造工艺中得到兼容,无需改动电芯制造工艺,这一点有别于其他的电芯技术革新路线(比如固态电池)。


投资者




美国Amprius


Amprius成立于2008年,说到Amprius大家可能很陌生,但是说到它的创始人许多人应该都有所耳闻,即斯坦福大学华人教授崔屹。


2005年,崔屹在斯坦福大学重新启动了电池研究计划。通过分析硅阳极和具有大体积膨胀的高比容量材料,发现合理的纳米材料设计可以提供解决方案,以促进离子/电子交换运输以及保持结构稳定性。


基于纳米线的概念,崔屹及资深风投合伙人Mark Platshon一起于2008年成立了Amprius公司,将硅阳极电池商业化。


Amprius在官网上给自己的定位是“能量密度和循环寿命的游戏改变者”。它用来彻底改变电池,创造最高能量密度锂离子电池的法宝是100%硅纳米线技术。



100%硅纳米线的优势在于:


纳米线容忍体积膨胀并植根于基板;


纳米线具有适应膨胀的微观和宏观孔隙率;


纳米线改善固体电解质界面和循环寿命;


阳极厚度减至石墨电极厚度的一半。


投资者



美国Group14


Group14成立于2015年,从EnerG2公司剥离而来,专注于研发生产能够提高电池性能的纳米材料。Group14在纳米材料和制造方面的专业知识使开发出新颖的方法可以生产硅并将其掺入碳中,从而生产出用于电池的新型硅碳复合材料。


2021年4月,Group14宣布,其旗舰产品-硅碳复合负极材料SCC55™已在全球首家同类BAM工厂(电池活性材料工厂)开始商业化生产。



Group14的旗舰产品SCC55™是一种稳定的硅碳复合负极,其容量是石墨负极材料的五倍,并且比用于锂电池负极的传统石墨提供高达50%的能量密度。其独特的硬碳基支架使硅保持最理想的形式--无定形、纳米尺寸和碳包裹。SCC55™经过优化,可与现有石墨混合和/或完全替代现有石墨,作为当今锂硅电池和未来固态电池的即用型解决方案。



SCC55™与石墨完全兼容,即使在20%的混合下,SCC55™也能在1000次循环内将能量密度提高30%。此外,SCC55™与现有锂电池负极生产工艺无缝集成,无需对现有(和计划中的)电池制造设施进行昂贵的资本设备升级,缩短了交货时间。


目前,Group14在华盛顿有一家BAM工厂,年产量120吨;正计划在华盛顿再建设1家BAM工厂;此外,在韩国规划了1家BAM工厂。总计每年将生产12000吨或更多的SCC55™。


投资者



美国Enevate


美国Enevate于2005年成立,作为早期的先驱之一,致力于硅阳极锂离子电池的研发。


Enevate的XFC-EnergyTM阳极使用的纯元素硅含量超过70%。 自支撑式和整体式阳极不含粘合剂且多孔。 Enevate 以硅为主的阳极材料可以实现 3000 mAh/g 的可逆比容量,初始库仑效率为 93%, 循环期间的库仑效率类似于传统的石墨电池。此外,Enevate 的硅阳极电池充电速度提高 10 倍,可以实现 5 分钟极速充电。



投资者



加拿大NEO Battery Materials


加拿大NEO Battery Materials Ltd总部位于温哥华,在多伦多开设了一个办事处,在韩国设立了分公司NEO Battery Materials Korea(或"NBM Korea")并建设生产线。


NEO专注于通过专有的纳米涂层开发电动汽车锂离子电池硅负极材料NBMSiDE。2021年,NEO推出NBMSiDE-P100、NBMSiDE-P200和NBMSiDE-C100三种变体。这3类产品通过NEO的专有纳米涂层技术制造,基于纯度至少为99.95%的冶金级硅。NEO产品的初始库仑效率(ICE)均大于86%,比容量超过2500 mAh/g。此外,将NEO的硅与现有石墨负极相混合,可实现92%或更高的ICE。与传统的冶金硅基颗粒相比,NEO的技术显著提高了寿命和循环稳定性。产品计划于2022年底实现半商业规模生产。



2021年8月31日,加拿大NEO宣布战略决策,将原计划位于韩国京畿道的试验工厂升级为半商业化规模的工厂,将产能从每年10吨有效提高12倍至120吨。最近,随着最终的场地批准,NEO在同一条大规模生产线上将最初的硅阳极年生产能力增加了一倍,达到240吨,因此将半商业化工厂更名为商业规模的工厂设施,以适应行业产能标准。据悉,该生产线将于2022年年底试运行。在未来,通过扩建安装最大数量的大规模生产线后,成熟的工厂将具备每年生产2000吨NBMSiDE的能力。



以色列StoreDot


以色列电池开发商 StoreDot成立于2012年,从时间来看,StoreDot的电池技术正在不断完善和提高。2021年9月上旬,StoreDot宣布生产出第一款4680圆柱形电池,声称只需10分钟即可完成充满电;2021年11月,StoreDot声称已成为第一家在量产线上生产用于电动车超快速充电XFC电池的公司;2021年12月,StoreDot又公开了一项新的专利技术,可以使用后台修复机制让电池在使用时进行再生。



“XFC-FlashBattery” 是 StoreDot 设计的以硅为主阳极的电池,以其快速充电能力而著称。StoreDot实现快充的关键是使用了超薄涂层的硅负极(~10μm),因为硅的克容量远高于石墨,所以较薄的涂层即可实现高容量。另外,使用纳米尺寸的硅负极材料,进一步增加了锂离子传输路径,所以能够实现高倍率。不过硅在循环过程中体积膨胀很大,颗粒容易破碎,且难以形成稳定的SEI膜,因此循环性能较差。针对这一点,StoreDot宣称使用了自愈合粘结剂以稳定Si颗粒与导电剂、集流体的粘结;此外,还在电解液和制备方面也做了改进,使得在硅负极表面能够生成较为稳定的SEI膜。


StoreDot 的第一批开发样品于 2021 年年初向潜在合作伙伴展示,然后在 2021年5 月与中国电池制造商 EVE Energy 签署了战略框架协议--目标是到 2024 年实现批量生产。


投资者


资料来源:


企业官网


(中国粉体网编辑整理/长安)

注:图片非商业用途,存在侵权告知删除

推荐12

作者:长安

总阅读量:2927337

相关新闻:
网友评论:
0条评论/0人参与 网友评论

版权与免责声明:

① 凡本网注明"来源:中国粉体网"的所有作品,版权均属于中国粉体网,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用。已获本网授权的作品,应在授权范围内使用,并注明"来源:中国粉体网"。违者本网将追究相关法律责任。

② 本网凡注明"来源:xxx(非本网)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责,且不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。如其他媒体、网站或个人从本网下载使用,必须保留本网注明的"稿件来源",并自负版权等法律责任。

③ 如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起两周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。

粉体大数据研究
  • 即时排行
  • 周排行
  • 月度排行
图片新闻