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硅基负极 | 美国Sienza Energy 称3D纳米结构纯硅负极电池可显著提升电池安全

发布日期:2024-08-18
字号:A+A-
关键词标签: 硅基负极 干法电极 北美
美国电池技术公司Sienza Energy近日发布了一个简短新闻稿,展示了其独特且专有的3D纳米结构纯硅负极如何解决全球电动汽车市场的安全问题。

 
最近韩国发生的两起备受瞩目的电池火灾事件。韩国Aricell电池厂发生火灾,导致22人死亡;另外一起事故是一辆梅赛德斯EQE在停车场电池发生自燃,导致140 余辆汽车受损,23 人受伤住院,700 多名居民被迫紧急疏散。

Sienza Energy首席技术官Azin Fahimi博士表示,公司的3D纳米结构改善了散热,防止了局部热点,并降低了热失控的风险。这使得Sienza的电池在运行中更安全、更可靠。

Sienza首席执行官Matthew Tasooji博士也表示,Sienza电池提高了机械稳定性,可以更好地吸收和分散机械应力,从而减少内部短路的可能性。"

据美国研究机构KBB的研究结果表明,混合动力汽车和纯 电动汽车在汽车起火方面的记录都明显低于汽油动力汽车。锂离子电动汽车电池经过精心设计,可降低热失控(也称为火灾)的风险。尽管如此,相比汽油动力汽车,电动汽车起火事故更能引起人们的担心和警惕。

据Sienza网站补充的说明,传统的锂离子电池在其电极中部署了数百万微米大小的颗粒。相比之下,Sienza 动力电池将这些材料纳米化后,规模达到数十亿个纳米结构,其表面积是传统电池的100倍。除了更高效的散热外,扩大的表面积也是提高新电池性能的关键因素。

据悉,这款3D纳米硅材料的能量密度达到2,000Wh/L,应用在电动汽车的动力电池达到约1,700Wh/L。据Sienza创始人Mory Gharib去年3月引述独立第三方检测机构Mobile Power Solutions公布的数据,“Sienza的3D纯硅阳极的平均能量密度达到了2,941 mAh / g。” 这远远高于石墨负极的372 mAh/g。

Sienza因此还强调了其新的硅基动力电池出色的性能表现,称这种电池可以适应包括航空航天和国防在内的各种用途。而在电动汽车领域,其新型动力电池的体积比具有相同续航里程的传统电池小46%。相应地,与其他同等体积的电池相比,其电动汽车电池的续航里程增加了60%。该公司还表示,如果按照体积减少46% 计算,其电芯的制造成本比传统电池低 48%。这有望为电动汽车制造商提供一款更小、更轻、更经济的动力电池。 

此外,由于不含钴,且该公司也采用了不依赖于N-甲基吡咯烷酮(NMP)等溶剂的干法制造工艺,在降低成本的同时,也比传统锂电池更环保。

Sienza Energy总部位于加州帕萨迪纳(Pasadena),是由洛杉矶慈善家Patrick Soon-Shiong支持的、由加州理工学院孵化出来的一家电池技术初创公司。

 

今年年初,Sienza Energy加入了荷兰电池能力集群(BCC-NL,Dutch Battery Competence Cluster),以期通过加入荷兰的先进电池制造生态系统,与荷兰的技术同行共同探索通过空间原子层沉积技术优化Sienza的电池架构的可行性。荷兰SALD B.V. 公司开发了空间原子层沉积技术,这种专利工艺可用于工业规模上的应用,进行薄如单个原子的涂层。该公司表示,这些原子纳米涂层工艺有可能彻底改变整个行业,包括汽车和智能设备的电池生产。

此外,2023年底,Sienza Energy 首席科学官Azin Fahimi领导一个团队开始与美国的硅基负极公司Sila Nanotechnologies进行合作,致力于与Sila团队共同实施构建不同的硅基负极材料,以解决硅基材料在锂电池应用中的膨胀及“机械应力和负极材料的最终降解”的问题。