新型硅基电池：容量多50% 5分钟即可充满电上路
随着电动汽车逐渐普及，电池蓄电量不足和充电时间过长成为最大问题之一。但是，一家新创公司开发了一种名为硅阳极锂电池的电池技术，利用硅（Silicon）代替石墨（Graphite）增加了能量密度，号称只需5分钟即可完成电动汽车充电，被认为是未来环保交通的重要解决方案。
续航更长 充电更快
据电池新创公司执行长卢贝表示：“使用硅阳极锂电池后，电动汽车可以多跑50%的路程，充电时间也只需要5到10分钟。我们还能实现航空电动化，这种电池技术可以让大量的交通电动化。”
所谓的硅阳极锂电池，就是使用硅代替现有锂电池中使用的石墨。通过使用硅，电池的能量密度可以提高20%到40%。
电池新创公司运营长波恩斯坦解释说：“之所以使用硅，是因为相比于石墨，它能够携带10倍的锂离子。”
市场规模增长快速 仍有缺陷待攻克
近年来，硅阳极锂电池作为一种新型电池，备受关注。据统计，仅去年最后一个季度，全球硅阳极锂电池新创企业共募资5亿美元，预计到2031年，全球硅阳极锂电池市场规模将从2021年的12亿美元暴增至2086亿美元。然而，硅阳极锂电池也存在一个严重的缺点。
据斯坦福大学能源科学教授崔屹介绍，这与其晶体结构有关。一旦在初次充电循环中，锂离子进入后，硅就会变成非晶态，也就是说锂离子可以从各个方向进入，比石墨更快。
电池新创公司的营运长波恩斯坦指出，接着它会膨胀，几次充放电循环后就会造成碎裂，因此保持其不裂开是主要的问题。
因此，增加硅在锂电池中的稳定性成为新创企业努力的目标。而硅阳极锂电池新创企业则采用碳支架作为材料基础，并将纳米矽并入支架来制造材料，约一半硅一半碳，碳提供基础结构，而硅则能有更好的性能表现，从而增加结构的稳定性。这一方法得到了微软和保时捷的认可，目前已经募集到超过6亿美元的资金，韩国电池大厂SK也争相合作。
一些离开特斯拉的电池工程师，则研发出利用纳米复合硅来打造锂电池。此外，宝马的招牌越野车也将推出纯电动版，采用这款硅阳极锂电池。
完美解方 100%使用硅
电池新创公司的营运长波恩斯坦表示：“我们带给市场的是非常重要的解决方案，可以说是圣杯般的解方，就是100%使用硅。”
电池新创公司副总贝克则说：“这是我们最重要的工具，我们用来制造实际上用在阳极的材料。所以纳米线会在金属箔上的某些点上成核，然后它们会向上生长。这些纳米线之所以重要，是因为它们创造的表面积比普通锂电池大得多。”
但是这个新创团队与其他硅阳极锂电池业者不同，他们不仅与汽车大厂合作，还望向蓝天，协助发展电动飞机。
电池新创公司的营运长波恩斯坦表示：“这可以让我们展示电池的实力，航空用电池对价格的敏感度也较低，因为它们是高性能应用。因此，我们能通过先进的应用方式，快速进入市场。”
更加环保 不愁稀缺
此外，业者强调，相较于使用石墨，硅阳极锂电池还更环保。
电池新创公司的营运长波恩斯坦表示：“硅是全世界第二丰富的材料，所以没有稀缺的问题。”
电池新创公司副总道尔则表示：“从石墨换成硅对环境也比较好。石墨是要开采并且提炼，可以用衍生物或化学合成来制造（硅）材料，这是比较环保的方式。”
听起来硅阳极锂电池不但实用而且兼顾环保，有望成为市场宠儿。但目前最需要克服的就是增加产量降低成本，才能够具备市场竞争力。
电池新创公司的营运长波恩斯坦表示：“现在电动车最主要的成本就是电池包，关键在于要把每千瓦时压在100美元以下，在一些研发行动当中显示这是可行的。”
业者认为，随着电动车普及，新型锂电池市场达到上兆美元并不是梦想。尤其各国新创业者投入研发，预计很快就能有商业化的硅阳极锂电池问市，解决目前电动车最大的难题。
