新型硅鋰電池商業化在即

美國硅谷希拉（Sila）納米技術公司近日宣布，已籌集7000萬美元將其新型硅鋰電池技術從原型擴展到商業規模。該公司稱，其擁有的技術可將鋰離子電池的容量提高40%。

鋰離子電池是現代生活的主力軍，為人們的智能手機和電動汽車提供動力。但是智能手機的電力一般使用不到一整天后就會耗盡；電動汽車則帶給人們“里程焦慮”，即使充滿電，人們也無法像汽油動力車般放心出行。

通過優化現有材料，老式鋰離子電池已能實現每年5%左右的性能提升。提高電池容量的最直接方法是增加在任一電極中存儲的鋰離子數量。到目前為止，電池壽命的大部分改進都是通過陰極的鎳、錳和鈷的某些組合實現。當這些金屬結合在一起時，其晶體結構可更有效地儲存鋰離子，還使離子通過陰極移動到陽極比其他材料更容易。但陽極基本上都是用同一材料——石墨制成。

許多公司目前正在嘗試使用硅來制造更高容量的陽極，理論上，其可存儲的鋰離子數量約為類似尺寸石墨陽極的25倍，但均因硅陽極在眾多鋰離子的壓力下破裂而失敗。希拉公司試圖通過將硅原子填充在相對空的納米粒子基質內來解決這個問題。當硅陽極吸收鋰離子時，離子會填滿空隙而不是將硅原子擠開，從而確保結構不會破裂。

希拉公司首席執行官吉恩·貝迪奇夫斯基表示，經過7年的發展，其硅陽極鋰電池技術已在無線耳機、智能手表和智能手機等小型電子設備中得到驗證。包括三星和西門子在內的投資者最新注入的資金將幫助希拉公司在硅谷建立一個能夠年產20兆瓦時電池容量的設施，足可為200萬部智能手機或1000萬塊智能手表提供動力。

如果成功，希拉公司將轉而制造為電動汽車提供動力的大型電池。今年早些時候，該公司已與寶馬公司建立合作伙伴關系，寶馬公司表示愿意成為第一家使用硅鋰電池的汽車制造商。

電池最重要的一個指標是能量密度，簡單來說，就是單位重量或單位體積所能儲存的能量。提升這一性能的關鍵，在于陽極和陰極材料。其實，硅在單位重量上儲存鋰離子的能力比目前主流的石墨要好得多，不過它太“敏感”，在充放電過程中容易破裂。若能解決這個問題，硅鋰電池大有可為，畢竟，光是能玩一天手機不用充電這點就能讓很多人瘋狂心動。從能查到的資料來看，國內外很多團隊都在硅鋰電池方面發力，只是文中提到的希拉公司確實在營銷造勢和商業化上走在了前頭。（記者 馮衛東）