Компания Group14 заменила графит на кремний.
Компания Group14 Technologies объявила о революционном достижении в области аккумуляторных технологий, ознаменовавшем собой значительный шаг на пути к созданию накопителей энергии нового поколения. По словам представителей Group14, их кремний-углеродный композитный материал SCC55 может полностью заменить графит в литий-ионных батареях, позволяя производить 100% кремниевые батареи. Эта инновация решает проблемы, которые долгое время препятствовали полному внедрению кремниевых анодов, обеспечивая более высокую плотность энергии и стабильность.
Это заявление было сделано на фоне геополитических проблем и проблем с цепочками поставок, таких как недавние ограничения на экспорт графита из Китая, которые заставляют отрасль искать альтернативы этому важнейшему материалу для анодов. Выбор времени подчеркивает важность открытия Group14 для обеспечения более устойчивого и стабильного энергетического будущего.
Материал Group14 используется в сотрудничестве с компанией Sionic Energy, специализирующейся на технологиях кремниевых батарей и электролитов. Используя SCC55, Sionic разработала платформу кремниевых батарей, способную обеспечить на 42 % более высокую плотность энергии по сравнению с традиционными литий-ионными батареями.
100% кремниевые батареи Sionic предназначены для достижения удельной энергии 330 Вт-ч/кг и плотности энергии 842 Вт-ч/л, при этом срок службы составляет до 1 200 полных циклов. В настоящее время ведется проверка форматов ячеек емкостью 20 А/ч с еще более высокой плотностью энергии — 370 Вт-ч/кг и 1 000 Вт-ч/л, а коммерческие поставки ожидаются в 2025 году.
Компании утверждают, что эта технология легко интегрируется в существующие процессы производства батарей, поддерживая различные форматы ячеек, включая цилиндрические, мешочные и призматические. Такое достижение может стать стимулом для инноваций в транспортном секторе, бытовой электронике и авиации, где очень важны легкие и емкие батареи.
Эд Уильямс, президент и генеральный директор компании Sionic Energy, заявил: «Проведя обширную работу с несколькими ведущими производителями кремниевых материалов, мы выбрали Group14 как лучшего в своем классе исполнителя для запуска нашей платформы кремниевых батарей».
Доктор Рик Костантино, технический директор Group14 Technologies, добавил: «Клиенты Group14 продолжают повышать планку производительности батарей, и мы рады поддержать кремниевые батареи Sionic анодом, полностью работающим на SCC55 от Group14».
Почему замена графита имеет значение
Переход от графита к кремнию — это поворотное событие в технологии аккумуляторов. Вот почему это важно:
1. Повышение производительности: Кремниевые аноды могут накапливать значительно больше энергии, чем графитовые, что позволяет увеличить дальность поездки на электромобилях (EV) и сделать более компактными конструкции бытовой электроники. Кремний поддерживает более высокую скорость зарядки, что очень важно для таких приложений, как электромобили и портативные устройства.
2. Устойчивость цепочки поставок: Большая часть мировых поставок графита осуществляется из Китая, что создает уязвимость цепочки поставок. Кремний предлагает богатую альтернативу, способную снизить эти риски. Использование кремния, получаемого из таких материалов, как кварц или песок, поддерживает внутренние цепочки поставок и снижает зависимость от импорта, укрепляя энергетическую безопасность.
3. Экологическая устойчивость: Добыча и переработка графита может иметь значительные экологические последствия, включая разрушение среды обитания и загрязнение окружающей среды. Считается, что кремний оказывает меньшее воздействие на окружающую среду. Кроме того, инновации в области кремниевых анодов могут повысить пригодность батарей к переработке, что способствует реализации инициатив в области циркулярной экономики.
Преодоление проблем
Исторически принятие кремния в качестве основного анодного материала задерживалось из-за проблем со стабильностью, в частности его склонностью к расширению и сжатию во время циклов заряда. Group14 утверждает, что решает эти проблемы, демонстрируя высокую стабильность и срок службы. Этот прорыв гарантирует, что 100% кремниевые батареи смогут соответствовать стандартам производительности и надежности, необходимым для коммерческих применений, и откроет путь к их широкому внедрению.
По мере того как промышленность переходит к электрификации и возобновляемым источникам энергии, подобные достижения имеют решающее значение для поддержания устойчивого роста. Материал SCC55 компании Group14 и платформа кремниевых батарей компании Sionic — это будущее, в котором хранение энергии будет более эффективным, устойчивым и экологичным.