加点硅,让电池不再是“充电两小时,通话五分钟”

锂离子电池因为具有安全性能好、比能量大、自放电小等优点,在现代电子产品中广泛使用。小到智能手表,大到电动汽车,处处可见锂离子电池的踪影。那我们常说的锂电池和这里的锂离子电池有什么区别呢?

锂电池在大方向上可以包含锂金属电池和锂离子电池两种。锂金属电池一般是使用二氧化锰为正极材料、金属锂或其合金金属为负极材料的电池,是一次性的。锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料的电池,是可以反复充电的。

所以我们在说到特斯拉用了很多锂电池才可以超过 400 英里(约 644 公里)续航的时候,这里的锂电池,实际指的是具体的锂离子电池。

锂离子电池是完美的吗?

如果这个问题是问九十年代初的索尼,那答案一定会是肯定的。但是如果问的是特斯拉工号为 7 的 Gene Berdichevsky,他一定会给出一个否定答案,因为他的目标就是制造出在未来 20 年内储能量都领先的锂离子电池。

可能对于很多电池制造厂商来说,Gene Berdichevsky 的这个愿景只能是他的梦想,但是有“神人”助攻的 Gene Berdichevsky 相信并从 2011 年一直坚持着他的信念。

电动汽车和其他能源汽车相比,可能具有更为安全、安静、操作简单的优点,但是作为特斯拉的 7 号“元老”,Gene Berdichevsky 认为电池的能耗和表现是电动汽车想要大规模应用必须解决的“卡脖子”问题,相信这也是很多人在购买电动能源汽车时候的顾虑。所以当时还在特斯拉供职并目睹了 Elon Musk 希望在超级工厂旁边再建立一个电池工厂的时候,他发觉,这将是一个巨大的机会。

神秘的“沙子”

Gene Berdichevsky 认为硅将是一个突破口,他希望使用一种神秘的沙子,来解决储能的问题。这种“沙子”本质上是硅的粉末,把硅粉涂在电池的阳极,可以储存的带电锂离子比石墨碳原子可以储存的锂离子量高 23 倍。锂离子电池在充电的时候,锂离子从阴极跑到阳极,在运输过程中,是需要 6 个碳原子来运输一个锂离子的,相比之下,一个硅原子可以运输 4 个锂离子,这是 24 倍的差距。虽说优势明显,但也容易导致电池膨胀收缩的问题,所以存在一定的安全隐患。

Gene Berdichevsky 找到了佐治亚理工学院的材料科学家 Gleb Yushin,一位深耕材料和工程领域的学院教授。Gleb Yushin 提出了一种纳米分子支架结构,用这个纳米结构包围住每一个硅原子,同时提供运输锂离子的空间,保证整体结构体积的稳定,这样就解决了硅基锂离子电池的体积效应问题。这位“神人”也作为联合创始人兼 CTO 加入了 Sila Nanotechnologies 团队,将他在实验室中的研究结果产业化。

成立 9 年,估值 10 亿美元

2011 年,Sila Nanotechnologies 成立;先后获得Bessemer Venture Partners、成为资本、Matrix Partners、三星 和 In-Q-Tel(IQT)的 1.25 亿美元投资;2018 年 8 月,Sutter Hill Ventures 领投,西门子旗下风投公司 Next47 和日本 ATL 跟投 D 轮 7000 万美元;2019 年 4 月,戴姆勒领投 1.7 亿美元;同年 11 月,该公司宣布,加拿大养老金计划投资委员会(Canada Pension Plan Investment Board)追加了 4500 万美元的投资,至此,其融资总资金达到 3.4 亿美元。

2019 年底,除了两位特斯拉“出身”的联合创始人(Gene Berdichevsky 和 Alex Jacobs),Sila Nanotechnologies 又迎来了第三位来自特斯拉的员工——曾在特斯拉电池团队担任主管一职十多年的老将:Kurt Kelty,他曾被认为是特斯拉与电池合作伙伴松下之间的关键纽带,现任 Sila Nanotechnologies 的汽车部副总裁。

如今,这家估值 10 亿美元的公司已经攻克了哪些瓶颈?未来又将从哪些方面入手,突破锂离子电池的限制呢?Sila Nano 的 CTO 兼联合创始人 Gleb Yushin 教授将在 EmTech China 2020 上为你解读。

作为全球顶级科技商业杂志《麻省理工科技评论》的著名会议品牌,EmTech 是全球新兴科技领域最具影响力的大规模会议之一。EmTech 全称是 Emerging Technologies,原意为“新兴科技”,从 1999 年至今的超过 20 年间,EmTech 一直延续着引领全球技术向前的强大创新基因,从实验室到产业,在智慧碰撞的对话与演讲中梳理那些最可能改变世界的新兴科技。

图 | EmTech China 全球新兴科技峰会往届现场(来源:《麻省理工科技评论》中国)

2020 年 11 月 19 - 20 日,第四届 EmTech China 全球新兴科技峰会即将在苏州中惠铂尔曼酒店开启。面对现在这个充满不确定性的全球局势,我们希望通过 EmTech China 2020 为关心最前沿科技发展趋势的观众提供一个近距离接触全球“最强科技大脑”的绝佳机遇。

本届峰会上,我们将围绕“创新引领未来”、“人工智能‘新基建’”、“未来基石”、“互联世界”、“生物医药的无限可能”以及“技术驱动下的医疗生态” 6 大主题展开,紧扣科技发展脉搏,正面应对全球挑战,通过三十余位嘉宾的分享,继续为大家带来最前沿的解读。

目前,EmTech China 2020 的嘉宾邀请还在紧锣密鼓地进行中,我们也将会陆续放出后续的确认嘉宾。

此外,来自中国及全球有潜力改变世界的科研机构、政府、国际组织、企业、金融机构高层与科技工作者们也将共同参与到峰会的讨论当中。

关于主办单位

苏州市相城区人民政府

苏州市相城区设立于 2001 年,独拥阳澄湖三分之二水域,地处长江三角洲经济圈腹地和苏州市域地理中心,东临上海,西濒太湖,南接古城,北依长江。区域面积 489 平方公里,总人口 100 万。上海、南京、杭州均在相城 1 小时交通圈内。相城主动对接长三角一体化、扬子江城市群、上海大都市圈、苏锡常都市圈等发展战略,规划建设“苏州市域新中心”,着力打造“产城融合样板区、长三角一体化创新发展先导区”。

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