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纽约,8月26日(科学日报)-硅谷的硅纳米技术公司最近宣布,它已经筹集了7000万美元,以扩大其新的锂硅电池技术从原型到商业规模。该公司表示,其技术可以将锂离子电池的容量提高40%。
锂离子电池是现代生活的主力军,为人们的智能手机和电动汽车提供动力。然而,智能手机的能量通常会在不到一天的时间内耗尽。电动汽车给人们带来“里程焦虑”。即使充满电,人们也不能像汽油车一样安全地旅行。
通过优化现有材料,旧锂离子电池的性能每年提高了约5%。增加电池容量的最直接方法是增加任一电极中储存的锂离子量。到目前为止,电池寿命的大部分提高是通过在阴极中加入镍、锰和钴来实现的。当这些金属结合在一起时,它们的晶体结构可以更有效地储存锂离子,并且比其他材料更容易使离子通过阴极移动到阳极。但是阳极基本上是由相同的材料制成的——石墨。
许多公司目前正试图用硅制造更大容量的阳极。理论上,可以储存的锂离子数量大约是具有相似尺寸的石墨阳极的25倍,但是它们都失败了,因为硅阳极在许多锂离子的压力下破裂。希拉试图通过在相对空的纳米颗粒基质中填充硅原子来解决这个问题。当硅阳极吸收锂离子时,离子将填充空间隙,而不是将硅原子推开,从而确保结构不会破裂。
希拉公司首席执行官吉恩·贝迪克·哈斯基表示,经过7年的发展,其硅阳极锂电池技术已经在小型电子设备中得到验证,如无线耳机、智能手表和智能手机。三星(Samsung)和西门子(Siemens)等投资者最近注入的资金将帮助希拉在硅谷建立一个设施,该设施每年能生产20兆瓦时的电池容量,足以为200万部智能手机或1000万块智能手表供电。
如果成功,希拉将转而生产电动汽车用的大型电池。今年早些时候,该公司与宝马建立了合作关系,宝马表示愿意成为第一家使用锂硅电池的汽车制造商。(记者冯卫东)