Компанія Group14 зробила прорив, замінивши графіт на кремній

Компанія Group14 Technologies оголосила про революційний прогрес у технології виробництва акумуляторів, що знаменує собою значний крок на шляху до рішень для зберігання енергії наступного покоління. За словами представників Group14, їхній кремній-вуглецевий композитний матеріал SCC55 може повністю замінити графіт у літій-іонних акумуляторах, дозволяючи виробляти 100% кремнієві батареї. Ця інновація вирішує проблеми, які тривалий час перешкоджали повному впровадженню кремнієвих анодів, пропонуючи вищу щільність енергії та стабільність.

Це оголошення з’явилося в той час, коли геополітичні проблеми та проблеми з ланцюгами поставок, такі як нещодавні обмеження Китаю на експорт графіту, підштовхують промисловість до пошуку альтернатив цьому критично важливому анодному матеріалу. Цей час підкреслює важливість прориву Group14 у забезпеченні більш стійкого та сталого енергетичного майбутнього.
Матеріал Group14 впроваджується у співпраці з Sionic Energy, компанією, що спеціалізується на технологіях кремнієвих батарей та електролітів. Використовуючи SCC55, Sionic розробила кремнієву акумуляторну платформу, здатну забезпечити на 42% вищу щільність енергії порівняно з традиційними літій-іонними акумуляторами.

Батареї Sionic, що на 100% складаються з кремнію, розраховані на досягнення питомої енергетичної продуктивності 330 Вт-год/кг та щільності енергії 842 Вт-год/л, з терміном служби до 1 200 повних циклів. Наразі триває перевірка форматів елементів ємністю 20 А-год, які мають ще вищу щільність енергії – 370 Вт-год/кг та 1 000 Вт-год/л, а комерційні поставки очікуються у 2025 році.
Компанії стверджують, що ця технологія легко інтегрується в існуючі процеси виробництва акумуляторів, підтримуючи різні формати елементів, включаючи циліндричні, корпусні та призматичні конструкції. Таке досягнення має потенціал для стимулювання інновацій у транспортній, споживчій та авіаційній галузях, де легкі та ємнісні акумулятори є критично важливими.

Ед Вільямс, президент і головний виконавчий директор Sionic Energy, заявив: «Після тривалої роботи з кількома провідними кремнієвими матеріалами ми обрали Group14 як найкращого у своєму класі виконавця для запуску нашої платформи кремнієвих батарей».

Доктор Рік Костантино, технічний директор Group14 Technologies, додав: «Клієнти Group14 продовжують піднімати планку продуктивності батарей, і ми раді підтримати кремнієві батареї Sionic з анодом, що повністю живиться від SCC55 від Group14».

Чому заміна графіту має значення
Перехід від графіту до кремнію є ключовим моментом у розвитку технології акумуляторів. Ось чому це важливо:

1. Підвищення продуктивності: Кремнієві аноди можуть зберігати значно більше енергії, ніж графітові, що дає змогу електромобілям мати більший запас ходу та компактніші конструкції для побутової електроніки. Кремній підтримує швидшу швидкість заряджання, що є важливою особливістю для електромобілів та портативних пристроїв.
2. Стійкість ланцюжка поставок: Більша частина світових поставок графіту надходить з Китаю, що створює вразливість ланцюгів поставок. Кремній пропонує багату альтернативу, яка може зменшити ці ризики. Використання кремнію, отриманого з таких матеріалів, як кварц або пісок, підтримує внутрішні ланцюги поставок і зменшує залежність від імпорту, зміцнюючи енергетичну безпеку.

3. Екологічна стійкість: Видобуток і переробка графіту може мати значні екологічні наслідки, включаючи руйнування та забруднення середовища проживання. Кремній часто вважається менш шкідливим для довкілля. Крім того, інновації в галузі кремнієвих анодів можуть покращити придатність батарей до переробки, сприяючи ініціативам циркулярної економіки.

Подолання викликів
Історично впровадження кремнію як основного анодного матеріалу затримувалося через проблеми зі стабільністю, зокрема через його схильність до розширення і стиснення під час циклів заряду. Group14 стверджує, що вирішує ці проблеми, демонструючи високу стабільність і тривалість циклу. Цей прорив гарантує, що 100% кремнієві батареї можуть відповідати стандартам продуктивності та надійності, необхідним для комерційного застосування, що відкриває шлях до їх широкого впровадження.
Оскільки промисловість переходить на електрифікацію та відновлювані джерела енергії, подібні досягнення мають вирішальне значення для підтримки сталого зростання. Матеріал SCC55 від Group14 та кремнієва акумуляторна платформа Sionic пропонують майбутнє, в якому зберігання енергії буде більш ефективним, стійким та екологічно чистим.