以色列可充電電池初創(chuàng)公司 Addionics 已經(jīng)籌集了 2700 萬美元的風(fēng)險投資，以支持圍繞其電極技術(shù)重新設(shè)計電池架構(gòu)的努力。

位于特拉維夫的 Addionics 專注于用集成的 3D 架構(gòu)替代傳統(tǒng)的 2D 電極層結(jié)構(gòu)。Addonics 的首席執(zhí)行官兼聯(lián)合創(chuàng)始人 Moshiel Biton 表示，該方法提供了更高的能量密度和功率，同時延長了電池壽命。

“我們計劃利用 2700 萬美元的投資進一步發(fā)展我們的技術(shù)能力和應(yīng)用，目標(biāo)是到 2024 年實現(xiàn)商業(yè)化。這筆資金還將用于建設(shè)兩個試點生產(chǎn)設(shè)施，以擴大我們的團隊并增加我們在美國和德國更好地與合作伙伴互動，”比頓說。

Addionics 正在進行的五個商業(yè)項目針對領(lǐng)先供應(yīng)商的汽車應(yīng)用?！斑@些項目是有償?shù)模總€項目都專注于與我們的智能 3D 電極集成的另一種電池化學(xué)成分——包括鋰-鎳-錳-鈷-氧化物、磷酸鐵鋰、硅陽極、鋰聚合物電池化學(xué)和固態(tài)電池。 ”

這家初創(chuàng) 公司去年宣布 與法國的圣戈班合作，共同開發(fā)用于電動汽車的固態(tài)鋰離子電池。

更好的電池

氣候變化和溫室氣體排放量上升以及對可再生能源的需求正在推動全球經(jīng)濟走向電氣化。只有擁有更高效、更具成本效益和更安全的電池，電動汽車的采用和儲能才能取得成功。在開發(fā)下一代電池方面付出了巨大的努力和支出，重點是電池化學(xué)、新化學(xué)配方和新材料，包括鋰硫和鋰金屬。

當(dāng)前的電池必須要么存儲更多能量，要么更快地充電和放電。這意味著當(dāng)前的電池技術(shù)無法為電動汽車應(yīng)用提供擴展范圍和快速充電。

所謂的陽極-陰極失配是另一個挑戰(zhàn)?！癆ddonics 技術(shù)的新穎之處在于它能夠在不增加成本的情況下提高任何化學(xué)物質(zhì)的電池性能，無論是現(xiàn)有的還是新興的，”Biton 聲稱。

他補充說，固態(tài)電池“有很大的希望”?！拔覀兗夹g(shù)的最大優(yōu)勢之一是我們能夠解決固態(tài)電池的主要問題：陽極-陰極容量不匹配——以開發(fā)更高能量、機械更穩(wěn)定的固態(tài)電池?！?

3D 電極的工作原理

傳統(tǒng)上，電池電極具有采用致密金屬箔的二維結(jié)構(gòu)，活性材料在其上分層。但這種 30 年歷史的 2D 結(jié)構(gòu)已達到其實現(xiàn)滿足不斷增長的電氣化需求所需的關(guān)鍵性能參數(shù)的能力極限。

“通過 3D 結(jié)構(gòu)，活性材料在更高的負(fù)載下始終集成在一起，從而降低了電池的內(nèi)阻，”Biton 說?！靶碌碾姵亟Y(jié)構(gòu)提高了電池電極的表面積和性能，從而提高了能量密度、提高了導(dǎo)電性、減少了熱量產(chǎn)生和材料膨脹。

“這在驅(qū)動范圍、充電時間、安全性和電池壽命方面為任何現(xiàn)有或新興的電池化學(xué)成分提供了顯著優(yōu)勢。所有這些好處同時發(fā)生，而不會實質(zhì)性地改變電池尺寸或組件，”他補充道。

Addionics 的專利電極制造工藝被吹捧為顯著降低了制造成本。該工藝與現(xiàn)有的電池制造設(shè)施和裝配線兼容。此外，Addionics 專有的 AI 算法通過基于應(yīng)用優(yōu)化電極設(shè)計來加快電池開發(fā)時間。

電動汽車行業(yè)專注于尋找增加續(xù)航里程、縮短充電時間和提高電池安全性的方法，同時以與內(nèi)燃機競爭的價格制造電動汽車。隨著電池制造規(guī)模的擴大，價格將下降，行業(yè)將實現(xiàn)更大的一致性。“電池市場需要關(guān)注兩個主要方面：技術(shù)和規(guī)模，”Biton 說。“創(chuàng)造下一步變革需要超越化學(xué)的關(guān)注；我們需要改進電池物理特性并使用人工智能來解決技術(shù)問題和規(guī)模問題?！?

另一個安全問題是提高電池的機械穩(wěn)定性和熱均勻性，以確保它們不會過熱或短路。“電動汽車電池起火雖然很少見，但對電動汽車的采用和消費者信心造成了巨大損害，”比頓指出。“與目前的方法相比，改變電池單元的設(shè)計為提高安全性提供了更有效的途徑。

“我們的 3D 電極設(shè)計改善了散熱、熱均勻性和機械穩(wěn)定性，從而延長了電池壽命并降低了導(dǎo)致爆炸和火災(zāi)的風(fēng)險?！?nbsp;Biton 進一步聲稱，與引入必須在市場引入之前穩(wěn)定和調(diào)整的新型化學(xué)品相比，改進的電池設(shè)計代表了一種低風(fēng)險的冒險。

還必須提高回收電池的能力。為此，Biton 說：“我們的化學(xué)無關(guān)解決方案適用于環(huán)保材料和法規(guī)，使電池制造商能夠快速采用使用更少稀有材料的新化學(xué)物質(zhì)——這是該行業(yè)日益嚴(yán)重的問題。

“另一個優(yōu)勢是我們正在延長電池壽命，這有助于減少浪費，”他補充道?！拔覀儗Ｓ械闹圃旃に嚤痊F(xiàn)有方法更環(huán)保?！?nbsp;這家初創(chuàng)公司的 3D 電極可以在室溫下制造，進一步降低能源成本和排放。