Enovix硅负极电池计划2020年商业化

传统锂电池结构设计的固有缺陷与制造工艺都会使锂电池具有不可避免的安全隐患，而新型锂电池制造工艺的出现或将改变这一现状。

外媒报道称，美国锂电池材料公司Enovix宣布与两家公司签署了协议，共同开发和生产用于移动计算和通信设备的硅负极锂离子电池。这标志着Enovix在2020年实现其3D硅锂离子电池商业化方面取得了里程碑式的突破。

Enovix成立于2007年，启动资金来源于硅谷的几家风险投资公司。该公司的第一个项目是研究是否能用硅代替石墨做可充电锂电池的负极材料。

Enovix称使用其获得专利的3D电池结构开发了一种新型锂离子电池，该电池采用100％硅负极，可显着提高能量密度和安全性并保持高循环寿命。

据了解，Enovix从2018年开始向领先的数码电子产品制造商提供了硅负极电池的样品并达成了合作协议。该电池的额定能量密度超过900wh/L，整个充电深度循环寿命超过500次。

目前，Enovix已经获得了包括英特尔、高通和赛普拉斯等企业的战略投资。截至目前已经获得了超过1.5亿美元（约合人民币10.5亿元）的融资，主要用于硅负极电池的研发和生产。

“我们仍在进行技术研发升级，期望到2022年使我们的100％硅负极电池的能量密度达到1250wh/L，循环寿命超过1000次。”Enovix联合创始人兼首席执行官HarroldRust表示，预计到2020年末将实现用于商业应用的电池全自动生产。

据了解，Enovix的硅负极电池在制造工艺方面主要有以下重要改进：一是使用硅晶圆光刻技术在硅晶圆上制造两极；二是将传统锂电池的阳极材料石墨换成了多孔硅。

Enovix电池使用了来自芯片行业的硅晶圆光刻技术，在1毫米厚的硅晶圆上制造阴极，负极和隔膜，这显著地减少了浪费的空间。在这种电池中，75％的电池体积用于储存能量，这比传统电池增加了约25%的电容量。

将电极集成到硅晶圆上，也会使电池的正极安全。通常，正极材料都有不同的工作温度限制，当工作温度超过临界温度，正极材料就会自动分解，释放出支持燃烧的氧。

如果这个过程持续发生，就可能造成起火或爆炸。而Enovix将正极分成了成千上万个由硅分离开来的微小部分，硅的导热速度很快，于是降低了由热扩散引起的起火爆炸的可能性。

Enovix电池使用多孔硅，在充放电的过程中，膨胀会使多孔硅材料的孔变得更小，而不至于使整个负极膨胀，这就使得电池在重复充放电循环期间电池结构的完整性能够得以保持。

Enovix最初的目标市场是移动设备领域，但随着能量密度的提升和产量提升使得成本下降，Enovix计划在未来3-5年内为电动汽车市场供货。

为此，Enovix最近与一家领先的国际汽车制造商一起完成了研究计划的第一阶段。同时和一家亚洲锂离子电池制造商签署了合作伙伴协议，以帮助加快其制造步伐，以满足包括电动汽车市场在内的客户需求。