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(xiǎn)投資，以支持圍繞其電極技術(shù)重新設(shè)計(jì)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(shí)延長(zhǎng)了電池壽命。

“我們計(jì)劃利用 2700 萬美元的投資進(jìn)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(shí)現(xiàn)商業(yè)化。這筆資金還將用于建設(shè)兩個(gè)試點(diǎn)生產(chǎn)設(shè)施，以擴(kuò)大我們的團(tuán)隊(duì)并增加我們?cè)诿绹?guó)和德國(guó)更好地與合作伙伴互動(dòng)，”比頓說。

Addionics 正在進(jìn)行的五個(gè)商業(yè)項(xiàng)目針對(duì)領(lǐng)先供應(yīng)商的汽車應(yīng)用?！斑@些項(xiàng)目是有償?shù)模總€(gè)項(xiàng)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(yáng)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(guó)的圣戈班合作，共同開發(fā)用于電動(dòng)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(duì)可再生能源的需求正在推動(dòng)全球經(jīng)濟(jì)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(dòng)汽車的采用和儲(chǔ)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(diǎn)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(chǔ)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(dòng)汽車應(yīng)用提供擴(kuò)展范圍和快速充電。

所謂的陽(yáng)極-陰極失配是另一個(gè)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(bǔ)充說，固態(tài)電池“有很大的希望”。“我們技術(shù)的最大優(yōu)勢(shì)之一是我們能夠解決固態(tài)電池的主要問題：陽(yáng)極-陰極容量不匹配——以開發(fā)更高能量、機(jī)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(dá)到其實(shí)現(xiàn)滿足不斷增長(zhǎng)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(dòng)范圍、充電時(shí)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(shì)。所有這些好處同時(shí)發(fā)生，而不會(huì)實(shí)質(zhì)性地改變電池尺寸或組件，”他補(bǔ)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(jì)來加快電池開發(fā)時(shí)間。

電動(dòng)汽車行業(yè)專注于尋找增加續(xù)航里程、縮短充電時(shí)間和提高電池安全性的方法，同時(shí)以與內(nèi)燃機(jī)競(jìng)爭(zhēng)的價(jià)格制造電動(dòng)汽車。隨著電池制造規(guī)模的擴(kuò)大，價(jià)格將下降，行業(yè)將實(shí)現(xiàn)更大的一致性。“電池市場(chǎng)需要關(guān)注兩個(gè)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(jìn)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(gè)安全問題是提高電池的機(jī)械穩(wěn)定性和熱均勻性，以確保它們不會(huì)過熱或短路。“電動(dòng)汽車電池起火雖然很少見，但對(duì)電動(dòng)汽車的采用和消費(fèi)者信心造成了巨大損害，”比頓指出?！芭c目前的方法相比，改變電池單元的設(shè)計(jì)為提高安全性提供了更有效的途徑。

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

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(gè)優(yōu)勢(shì)是我們正在延長(zhǎng)電池壽命，這有助于減少浪費(fèi)，”他補(bǔ)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(jìn)一步降低能源成本和排放。