10月21日消息,据ESS News报道,德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究所(Fraunhofer ISE)宣布,其自研硅基负极25Ah软包电池在1C倍率下循环超过1000次后,容量保持率仍超过83%,此时电芯级重量能量密度为280Wh/kg。电池为40层结构,在弗莱堡电能存储中心的洁净室半自动产线上制造,采用市售电极箔:硅碳/石墨复合负极搭配富镍NMC三元正极,硅碳复合材料占负极活性物质的51%,负极比容量超过1000mAh/g、面容量超过5mAh/cm²。

关键发现是压力依赖性:电芯在300kPa与1000kPa两种轴向压力下循环,83%的保持率数据仅在1000kPa高压下成立;300kPa下可用容量随循环衰减明显更快。电池材料技术团队负责人Lukas Dold指出,循环寿命是硅基负极大规模工业应用的核心门槛,“1000次循环、容量保持率不低于80%”被视为重要性能目标。280Wh/kg是在非优化的PrecISE研究电芯格式上实现的,工业化优化后的软包格式预计可达约330Wh/kg。

硅的理论比容量约为石墨的10倍,硅碳复合材料有望降低对石墨的依赖、将原材料增值环节向欧洲转移。该项目属于StrOboBatt计划:由PCC Thorion牵头,弗劳恩霍夫ISE与Glatt Ingenieurtechnik参与,LG Chem欧洲、E-Lyte Innovations及UniverCell Holding为伙伴,获260万欧元联邦资助,2024年启动、为期三年,目标应用包括风光余电的固定式储能、电动出行与航空航天。行业侧,澳大利亚ARENA今年7月已向Sicona提供最高4500万澳元资助建设硅碳负极商业化示范厂。 (来源:ESS News)