Im Brief: Der Batteriebedarf für Elektroautos und Netzspeicher wird bis 2040 voraussichtlich 4.584 Gigawattstunden erreichen, daher versuchen viele Startups, den besten Weg zu finden, um diesen Bedarf zu decken. Silizium-Nanopartikel sind eine wichtige neue Komponente für verbesserte Batteriekapazitäten, und das Unternehmen aus New Orleans will Batterieherstellern mit traditionellen Fertigungstechniken im großen Maßstab helfen.

Es ist leicht, sich zu freuen, wenn es Neuigkeiten über eine neue Batterietechnologie gibt, die großes Potenzial für unsere elektrische Zukunft hat. Es ist viel Arbeit, Batterien herzustellen schneller laden, halte mehr Energie und sogar dehnbar genug, um sich zu dehnen und zu beugen, ohne die Fähigkeit zu verlieren, Geräte anzutreiben

Von den vielen verschiedenen Ansätzen, die untersucht werden, um eine höhere Kapazität zu erreichen, ist Silizium der vielversprechendste, um Graphit in Anoden für Lithium-Ionen-Batterien zu ersetzen. Aber trotz seines Überflusses und seiner zehnmal größeren Kapazität "quillt" Silizium während des Ladens und verbindet sich mit Lithium zu einer Legierung namens Lithiumsilicid, die das 3-4-fache seines ursprünglichen Volumens einnimmt.

Dies kann die Sicherheit einer Batterie mit einer Siliziumanode erheblich verringern, aber nur wenige Versuche suchen nach Möglichkeiten, dieses Problem zu umgehen. Beispiele für Ideen sind: Käfig Silikon mit Graphen oder mit einer bürstenartigen Anode silikon nanoteller kann sich im Durchmesser sicher ausdehnen. Auf jeden Fall wird es im nächsten Jahrzehnt einen enormen Bedarf an Silizium-Nanopartikeln geben.

Anstatt herauszufinden, welcher Ansatz am besten funktioniert, ist ein Startup mit Sitz in New Orleans Advano möchte sich darauf konzentrieren, mit einem Top-down-Ansatz so schnell wie möglich eine Skalierung zu erreichen. Während die meisten Unternehmen mit einem Gas oder einer Flüssigkeit beginnen, um die feinsten Silizium-Nanopartikel zu erhalten, plant Advano, das Bulk-Material – hauptsächlich Silizium aus Sonnenkollektoren – zu mahlen, bis die resultierenden Nanopartikel gut genug sind.




Das Unternehmen kann derzeit eine Tonne Silizium-Nanopartikel pro Jahr herstellen und wird in Kürze die Produktion in einer neuen Anlage aufnehmen, die zehnmal mehr produzieren kann. Das ist immer noch eine relativ geringe Menge, aber die Idee ist, dass Batteriehersteller bei der Erweiterung dieses neuen Prozesses durch Advano unterschiedliche Mengen an Silizium-Nanopartikeln hinzufügen können, um die Kapazität zu erhöhen, und genau darum geht es bei Tesla. .



Advano sagt, dass es traditionelle Techniken verwendet, die normalerweise für Graphitanoden verwendet werden, was es einfacher macht, in bestehende Lieferketten einzubrechen. Gründer Alexander Girau führt jedoch ein kleines Unternehmen mit nur 20 Mitarbeitern, das seiner Meinung nach die Fähigkeit hat, schneller zu agieren.

Letztlich soll der Preis von 500-10.000 USD pro kg Silizium-Nanopartikel auf 15-150 USD pro kg gesenkt werden.




Einen ähnlichen Ansatz verfolgt XNRGI, ein Startup, das die gleichen Fertigungstechniken wie Chiphersteller verwendet.poröses Silikon„Batterien für jede erdenkliche Anwendung, einschließlich Transport, Flugzeug, Stromnetzspeicher und Unterhaltungselektronik.