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美國SilaNano
SilaNano由Gene(特斯拉創建初期的第七位員工)、Gleb Yushin和Alex Jacobs聯合創建于2011年。
SilaNano對自身的定位是只做電芯負極材料,不做電芯。該電芯負極材料的技術來自其聯合創始人Gleb Yushin在佐治亞理工學院期間的研發成果。
SilaNano完全將負極碳換成了硅材料,而不是國內主流電芯企業采用的將部分碳換成硅材料。SilaNano的這種全硅負極材料采用納米微孔的結構,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%。并且經過多次充放電循環后,整個結構尺寸變化較小,不會因膨脹而塌陷。
另外這種負極材料能在現有的電芯制造工藝中得到兼容,無需改動電芯制造工藝,這一點有別于其他的電芯技術革新路線(比如固態電池)。
投資者
美國Amprius
Amprius成立于2008年,說到Amprius大家可能很陌生,但是說到它的創始人許多人應該都有所耳聞,即斯坦福大學華人教授崔屹。
2005年,崔屹在斯坦福大學重新啟動了電池研究計劃。通過分析硅陽極和具有大體積膨脹的高比容量材料,發現合理的納米材料設計可以提供解決方案,以促進離子/電子交換運輸以及保持結構穩定性。
基于納米線的概念,崔屹及資深風投合伙人Mark Platshon一起于2008年成立了Amprius公司,將硅陽極電池商業化。
Amprius在官網上給自己的定位是“能量密度和循環壽命的游戲改變者”。它用來徹底改變電池,創造最高能量密度鋰離子電池的法寶是100%硅納米線技術。
100%硅納米線的優勢在于:
納米線容忍體積膨脹并植根于基板;
納米線具有適應膨脹的微觀和宏觀孔隙率;
納米線改善固體電解質界面和循環壽命;
陽極厚度減至石墨電極厚度的一半。
投資者
美國Group14
Group14成立于2015年,從EnerG2公司剝離而來,專注于研發生產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知識使開發出新穎的方法可以生產硅并將其摻入碳中,從而生產出用于電池的新型硅碳復合材料。
2021年4月,Group14宣布,其旗艦產品-硅碳復合負極材料SCC55™已在全球首家同類BAM工廠(電池活性材料工廠)開始商業化生產。
Group14的旗艦產品SCC55™是一種穩定的硅碳復合負極,其容量是石墨負極材料的五倍,并且比用于鋰電池負極的傳統石墨提供高達50%的能量密度。其獨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™經過優化,可與現有石墨混合和/或完全替代現有石墨,作為當今鋰硅電池和未來固態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次循環內將能量密度提高30%。此外,SCC55™與現有鋰電池負極生產工藝無縫集成,無需對現有(和計劃中的)電池制造設施進行昂貴的資本設備升級,縮短了交貨時間。
目前,Group14在華盛頓有一家BAM工廠,年產量120噸;正計劃在華盛頓再建設1家BAM工廠;此外,在韓國規劃了1家BAM工廠。總計每年將生產12000噸或更多的SCC55™。
投資者
美國Enevate
美國Enevate于2005年成立,作為早期的先驅之一,致力于硅陽極鋰離子電池的研發。
Enevate的XFC-EnergyTM陽極使用的純元素硅含量超過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現 3000 mAh/g 的可逆比容量,初始庫侖效率為 93%, 循環期間的庫侖效率類似于傳統的石墨電池。此外,Enevate 的硅陽極電池充電速度提高 10 倍,可以實現 5 分鐘極速充電。
投資者
加拿大NEO Battery Materials
加拿大NEO Battery Materials Ltd總部位于溫哥華,在多倫多開設了一個辦事處,在韓國設立了分公司NEO Battery Materials Korea(或"NBM Korea")并建設生產線。
NEO專注于通過專有的納米涂層開發電動汽車鋰離子電池硅負極材料NBMSiDE。2021年,NEO推出NBMSiDE-P100、NBMSiDE-P200和NBMSiDE-C100三種變體。這3類產品通過NEO的專有納米涂層技術制造,基于純度至少為99.95%的冶金級硅。NEO產品的初始庫侖效率(ICE)均大于86%,比容量超過2500 mAh/g。此外,將NEO的硅與現有石墨負極相混合,可實現92%或更高的ICE。與傳統的冶金硅基顆粒相比,NEO的技術顯著提高了壽命和循環穩定性。產品計劃于2022年底實現半商業規模生產。
2021年8月31日,加拿大NEO宣布戰略決策,將原計劃位于韓國京畿道的試驗工廠升級為半商業化規模的工廠,將產能從每年10噸有效提高12倍至120噸。最近,隨著最終的場地批準,NEO在同一條大規模生產線上將最初的硅陽極年生產能力增加了一倍,達到240噸,因此將半商業化工廠更名為商業規模的工廠設施,以適應行業產能標準。據悉,該生產線將于2022年年底試運行。在未來,通過擴建安裝最大數量的大規模生產線后,成熟的工廠將具備每年生產2000噸NBMSiDE的能力。
以色列StoreDot
以色列電池開發商 StoreDot成立于2012年,從時間來看,StoreDot的電池技術正在不斷完善和提高。2021年9月上旬,StoreDot宣布生產出第一款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線上生產用于電動車超快速充電XFC電池的公司;2021年12月,StoreDot又公開了一項新的專利技術,可以使用后臺修復機制讓電池在使用時進行再生。
“XFC-FlashBattery” 是 StoreDot 設計的以硅為主陽極的電池,以其快速充電能力而著稱。StoreDot實現快充的關鍵是使用了超薄涂層的硅負極(~10μm),因為硅的克容量遠高于石墨,所以較薄的涂層即可實現高容量。另外,使用納米尺寸的硅負極材料,進一步增加了鋰離子傳輸路徑,所以能夠實現高倍率。不過硅在循環過程中體積膨脹很大,顆粒容易破碎,且難以形成穩定的SEI膜,因此循環性能較差。針對這一點,StoreDot宣稱使用了自愈合粘結劑以穩定Si顆粒與導電劑、集流體的粘結;此外,還在電解液和制備方面也做了改進,使得在硅負極表面能夠生成較為穩定的SEI膜。
StoreDot 的第一批開發樣品于 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 簽署了戰略框架協議--目標是到 2024 年實現批量生產。
投資者
資料來源:
企業官網
(中國粉體網編輯整理/長安)
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