Addionics 使用 3D 电极对下一代电池进行缩放

以色列可充电电池初创公司 Addionics 已经筹集了 2700 万美元的风险投资，以支持围绕其电极技术重新设计电池架构的努力。

位于特拉维夫的 Addionics 专注于用集成的 3D 架构替代传统的 2D 电极层结构。Addonics 的首席执行官兼联合创始人 Moshiel Biton 表示，该方法提供了更高的能量密度和功率，同时延长了电池寿命。

“我们计划利用 2700 万美元的投资进一步发展我们的技术能力和应用，目标是到 2024 年实现商业化。这笔资金还将用于建设两个试点生产设施，以扩大我们的团队并增加我们在美国和德国更好地与合作伙伴互动，”比顿说。

Addionics 正在进行的五个商业项目针对领先供应商的汽车应用。“这些项目是有偿的，每个项目都专注于与我们的智能 3D 电极集成的另一种电池化学成分——包括锂-镍-锰-钴-氧化物、磷酸铁锂、硅阳极、锂聚合物电池化学和固态电池。 ”

这家初创 公司去年宣布 与法国的圣戈班合作，共同开发用于电动汽车的固态锂离子电池。

更好的电池

气候变化和温室气体排放量上升以及对可再生能源的需求正在推动全球经济走向电气化。只有拥有更高效、更具成本效益和更安全的电池，电动汽车的采用和储能才能取得成功。在开发下一代电池方面付出了巨大的努力和支出，重点是电池化学、新化学配方和新材料，包括锂硫和锂金属。

当前的电池必须要么存储更多能量，要么更快地充电和放电。这意味着当前的电池技术无法为电动汽车应用提供扩展范围和快速充电。

所谓的阳极-阴极失配是另一个挑战。“Addonics 技术的新颖之处在于它能够在不增加成本的情况下提高任何化学物质的电池性能，无论是现有的还是新兴的，”Biton 声称。

他补充说，固态电池“有很大的希望”。“我们技术的最大优势之一是我们能够解决固态电池的主要问题：阳极-阴极容量不匹配——以开发更高能量、机械更稳定的固态电池。”

3D 电极的工作原理

传统上，电池电极具有采用致密金属箔的二维结构，活性材料在其上分层。但这种 30 年历史的 2D 结构已达到其实现满足不断增长的电气化需求所需的关键性能参数的能力极限。

“通过 3D 结构，活性材料在更高的负载下始终集成在一起，从而降低了电池的内阻，”Biton 说。“新的电池结构提高了电池电极的表面积和性能，从而提高了能量密度、提高了导电性、减少了热量产生和材料膨胀。

“这在驱动范围、充电时间、安全性和电池寿命方面为任何现有或新兴的电池化学成分提供了显着优势。所有这些好处同时发生，而不会实质性地改变电池尺寸或组件，”他补充道。

Addionics 的专利电极制造工艺被吹捧为显着降低了制造成本。该工艺与现有的电池制造设施和装配线兼容。此外，Addionics 专有的 AI 算法通过基于应用优化电极设计来加快电池开发时间。

电动汽车行业专注于寻找增加续航里程、缩短充电时间和提高电池安全性的方法，同时以与内燃机竞争的价格制造电动汽车。随着电池制造规模的扩大，价格将下降，行业将实现更大的一致性。“电池市场需要关注两个主要方面：技术和规模，”Biton 说。“创造下一步变革需要超越化学的关注；我们需要改进电池物理特性并使用人工智能来解决技术问题和规模问题。”

另一个安全问题是提高电池的机械稳定性和热均匀性，以确保它们不会过热或短路。“电动汽车电池起火虽然很少见，但对电动汽车的采用和消费者信心造成了巨大损害，”比顿指出。“与目前的方法相比，改变电池单元的设计为提高安全性提供了更有效的途径。

“我们的 3D 电极设计改善了散热、热均匀性和机械稳定性，从而延长了电池寿命并降低了导致爆炸和火灾的风险。” Biton 进一步声称，与引入必须在市场引入之前稳定和调整的新型化学品相比，改进的电池设计代表了一种低风险的冒险。

还必须提高回收电池的能力。为此，Biton 说：“我们的化学无关解决方案适用于环保材料和法规，使电池制造商能够快速采用使用更少稀有材料的新化学物质——这是该行业日益严重的问题。

“另一个优势是我们正在延长电池寿命，这有助于减少浪费，”他补充道。“我们专有的制造工艺比现有方法更环保。” 这家初创公司的 3D 电极可以在室温下制造，进一步降低能源成本和排放。