1. 总部位于芝加哥的初创公司NanoGraf表示，它已经开发了一种新的硅基电池化学，其能量密度比目前高得多。其硅阳极将实现“世界上最高能量密度的圆柱形18650电池”，运行时间远高于传统电池化学。
2. 目前用于开发NanoGraf技术的大部分资金来自军方。
3. NanoGraf计划于2022年在芝加哥开设一家工厂，生产硅基粉末，但不打算自己生产任何电池。
对于锂离子电池，即使是微小的改进也可以产生很大影响，将其转换为电动汽车的续航里程或计算机和平板电脑更长的寿命。这家总部位于芝加哥的初创公司NanoGraf的首席执行官Francis Wang表示，其硅阳极将实现“世界上最高比能的圆柱形18650电池”，每升800瓦时（Wh/L）。该公司表示，这比传统电池的运行时间高出28%。还能够减轻自重，以及长期降低成本。
NanoGraf的技术于2012年在西北大学开发，该公司开始将其商业化。Wang不是创始人，但于2015年加入，过去三年担任首席执行官。该公司现在有32名员工，自成立以来已筹集了23万美元——主要来自军方。
武装部队的兴趣显而易见，因为NanoGraf可以改善士兵便携式设备的操作时间，并将20磅的电池组（他们携带的第二重的东西，仅次于防弹衣）的重量减少15%以上。Wang说：“我们是一家小公司，我们必须从某个地方开始突破。对我们来说，军队是一个很棒的滩头市场。”
据IEEE Spectrum报道，理论上，硅阳极可以储存10倍于传统石墨的锂含量。石墨，每克300 mAh，而硅，超过3000 mAh/g。那么，为什么所有的电池都不使用硅呢？
这并不容易。电池制造商一直在向石墨中添加少量硅粉，但由于硅在充电场景中大幅膨胀，电池制造商没有走得更远。
Guidehouse Insights电子移动首席分析师Sam Abuelsamid表示：“硅阳极并不新鲜。我还没有看过这家特定的公司，但硅阳极的巨大挑战是膨胀。大多数电池公司将阳极限制在大约10%的硅和其他石墨的混合物上，以提高容量，同时限制膨胀。由于膨胀，你必须在电池包中留下更多空间，以避免挤压电池，这抵消了单个电池密度的增加。如果NanoGraf想出一种方法在不膨胀的情况下增加密度，那将是一场胜利。”
Wang承认：“这是一个历史性的挑战，因为硅不如石墨稳定。我们认为我们已经基本上解决了这个问题，我们正在电池和真正的电池组中证明这一点。”
NanoGraf总裁Dr.Kurt Breitenkamp在一份公司新闻稿中表示：“这对电池行业来说是一个突破。能源密度已经稳定下来，在过去十年中仅增长了8%左右。我们刚刚在不到一年的时间里实现了10%的增长。这是一项技术十多年的创新价值。”
NanoGraf目前每年在日本生产10吨硅阳极材料，但它计划于2022年在芝加哥西部开设一家工厂，每年生产35吨。该公司没有成为电池制造商的计划——硅粉旨在成为现有电池公司的替代解决方案。
NanoGraf有一个保密的电池合作伙伴。Wang说：“它不是LG化学或松下，但它是最古老的锂离子生产商之一，其历史可以追溯到1980年代。”不要指望2022年特斯拉实用“NanoGraf”电池，但Wang表示，其技术最早将于明年用于便携式军用电子设备。
驾驶特斯拉Model 3的王说，NanoGraf绝对关注着巨大的汽车市场。但他承认，目前硅替代品的成本高于现成的石墨方案。Wang说：“我们以每年1000吨的价格与石墨实现成本平价。”
这个数字还差得远呢。“在运输方面，我们认为可能的早期客户是优质产品的生产商，这些公司更关心性能而不是成本，”Wang说。可能不会是福特或通用，而是更小众的John Deere或Lucid。成本肯定是一个因素，但我们更大的愿景是跨入电动汽车领域。”
Wang说，续航里程可能不是未来你电动汽车的关键因素——他的阳极也可以支持的充电时间更关键，这可能是一个更重要的因素。
据他们在网站上的介绍，NanoGraf的专有制造工艺与依赖昂贵和复杂的气相沉积系统的竞争对手不同。相反，NanoGraf采用的是可高度扩展的湿化学工艺，并已在日本的多吨规模的试点生产线上得到验证。NanoGraf的负极材料加入到现有的电极混合和涂层设备中，并已在世界范围内的大型电池生产设施中得到验证。NanoGraf的硅基负极材料使电池续航时间更长，充电速度更快。
NanoGraf技术是由团队与西北大学和阿贡国家实验室的研究人员合作开发、优化并获得专利的。NanoGraf的技术采用了专利的掺杂硅合金材料结构，实现了行业领先的性能，并解决了长期存在的硅阳极技术障碍。硅基合金和保护无机和有机涂层的专利组合有助于在充放电期间稳定活性材料。目前的石墨基阳极提供372 mAh/g的容量，NanoGraf材料可以定制达到550 mAh/g和超过1400 mAh/g的容量，提供更高的电池级能量密度和在高放电应用中最好的倍率能力。
NanoGraf的科学家、技术人员和工程师团队2021年6月10日公布了一款800瓦时每升(Wh/L)的硅阳极电池，它几乎可以为任何应用提供引人入胜的好处——从消费电子产品到电动汽车电池，再到为士兵在作战中使用的设备供电的电池。
NanoGraf是一家先进的电池材料公司，其专利的硅负极技术可以使锂离子电池更持久、更高能量和更高功率。NanoGraf与50多家公司合作，其中包括一些世界领先的消费电子产品、家用电器和电动工具品牌，以及电动移动领域的超过12家战略合作伙伴(从初创企业到财富100强企业)。NanoGraf是美国西北大学和阿贡国家实验室的分支机构。
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