美國硅谷希拉(Sila)納米技術(shù)公司近日宣布,已籌集7000萬美元將其新型硅鋰電池技術(shù)從原型擴(kuò)展到商業(yè)規(guī)模。該公司稱,其擁有的技術(shù)可將鋰離子電池的容量提高40%。

鋰離子電池是現(xiàn)代生活的主力軍,為人們的智能手機(jī)和電動汽車提供動力。但是智能手機(jī)的電力一般使用不到一整天后就會耗盡;電動汽車則帶給人們“里程焦慮”,即使充滿電,人們也無法像汽油動力車般放心出行。

通過優(yōu)化現(xiàn)有材料,老式鋰離子電池已能實(shí)現(xiàn)每年5%左右的性能提升。提高電池容量的最直接方法是增加在任一電極中存儲的鋰離子數(shù)量。到目前為止,電池壽命的大部分改進(jìn)都是通過陰極的鎳、錳和鈷的某些組合實(shí)現(xiàn)。當(dāng)這些金屬結(jié)合在一起時,其晶體結(jié)構(gòu)可更有效地儲存鋰離子,還使離子通過陰極移動到陽極比其他材料更容易。但陽極基本上都是用同一材料——石墨制成。

許多公司目前正在嘗試使用硅來制造更高容量的陽極,理論上,其可存儲的鋰離子數(shù)量約為類似尺寸石墨陽極的25倍,但均因硅陽極在眾多鋰離子的壓力下破裂而失敗。希拉公司試圖通過將硅原子填充在相對空的納米粒子基質(zhì)內(nèi)來解決這個問題。當(dāng)硅陽極吸收鋰離子時,離子會填滿空隙而不是將硅原子擠開,從而確保結(jié)構(gòu)不會破裂。

希拉公司首席執(zhí)行官吉恩·貝迪奇夫斯基表示,經(jīng)過7年的發(fā)展,其硅陽極鋰電池技術(shù)已在無線耳機(jī)、智能手表和智能手機(jī)等小型電子設(shè)備中得到驗(yàn)證。包括三星和西門子在內(nèi)的投資者最新注入的資金將幫助希拉公司在硅谷建立一個能夠年產(chǎn)20兆瓦時電池容量的設(shè)施,足可為200萬部智能手機(jī)或1000萬塊智能手表提供動力。

如果成功,希拉公司將轉(zhuǎn)而制造為電動汽車提供動力的大型電池。今年早些時候,該公司已與寶馬公司建立合作伙伴關(guān)系,寶馬公司表示愿意成為第一家使用硅鋰電池的汽車制造商。