高能量密度鋰硫電池將于2024年用于電動汽車行業的熱度還沒消散，新的重磅消息又來了。
世界首批超高能量密度的硅鋰離子電池已經問世并開始商用。
經過測試，它的續航能力比特斯拉4680電池的高約一倍，電動汽車續航即將突破1500公里。
自電池問世以來，人們一直在不斷推動改進電池技術。電池的發展經歷了早期的鉛酸到鎳鎘再到現在的鋰離子，鋰離子電池的推出代表了電池發展的重大突破。
今天的鋰離子電池電極材料主要由碳和石墨制成，與其他類型的電池不同，負極由石墨制成的鋰離子電池在高能量密度、循環壽命和可用性方面已經趨近極限，近年來發展趨于平穩。
盡管新型高能量電池研發困難重重，但是挑戰并沒有阻止科學家和電池制造商尋找并創造下一個“改變游戲規則”的電池的方法。
為了提高電池的性能和容量，研發人員做了很多工作，包括使用不同的材料，探索不同的金屬，嘗試各種電池組裝方式等等。
由于具有令人難以置信的儲能潛力，硅成為了石墨的最佳替代品。
與傳統石墨電極相比，硅可以存儲多達 10 倍的鋰，因此，硅負極可將電池容量提高 10 倍，不僅如此，還能提高電池的充電速度，因而極具吸引力。
但是，當硅充滿鋰時，它會急劇膨脹，這可能會導致它破裂并停止工作。
早在2007年的時候，斯坦福大學的科學家們發現了解決硅負極膨脹問題的方法，那就是使用納米線，硅納米線顯示出耐受膨脹和抗開裂。
受困于其他技術條件的發展，硅負極從實驗室研發到商用花了15年時間，這15年時間，科學家和電池制造商的研發人員競相在不斷地完善這種技術。
賽道越來越擁擠，誰先到達終點，必將全球矚目!
Amprius作為高能和高容量鋰離子電池的領先制造商，率先攻克了技術難關，找到了在納米線中使用硅的解決方案，并 于 2016 年開始研發將其專利硅納米線平臺商業化。
經過6年的商業化研發后，終于在今年發布了第一款商用的100% 硅負極鋰離子電池，其能量密度超過了航空工業電氣化所需的普遍接受的 400Wh/kg，達到了450Wh/kg。
他們用100% 硅納米線負極直接替代石墨負極，其余的電池組件和制造方法與目前市場上用的鋰離子電池一樣。
硅納米線直接植根于負極的基板中，納米線容忍體積膨脹，具有適應膨脹的微觀和宏觀孔隙率，能改善固體電解質界面和循環壽命，并且負極厚度減至石墨電極厚度的一半。
而硅是能量密度最好的材料，使用100%硅意味著可以提供最高能量密度的鋰離子電池。
硅納米線無需粘合劑直接連接到基板，這意味著沒有任何東西可以阻止電流的流動，因此，具有高導電性和連接線，可實現最高的能量與功率比。
此外，他們還在這種新型的硅鋰離子電池中添加了自己研發的氟化電解質材料。除了超高的能量密度，他們還聲稱該100% 硅納米線鋰電池具有出色的循環壽命，但是并沒有公布具體的循環數值。
說了這么多，來看看最關心的電池續航能力。他們用這款硅鋰離子電池與石墨負極鋰離子電池進行了對比，在包括空中飛行器，可穿戴智能手表以及電動汽車的續航能力上進行了模擬測試。
測試結果顯示硅鋰離子電池的續航能力比石墨負極鋰離子電池的高了約一倍以上，其中在電動汽車上的測試是在特斯拉的車型上進行的模擬，對比的是特斯拉最新的4680電池。
4680電池用于全新的Model Y車型，根據國內CLTC標準工況，續航里程超過750公里。因此，大致預估，搭載硅鋰離子電池的電動汽車續航能力將有望突破1500公里。
然而，首批量產的硅鋰離子電池被運送至了航空領域，他們沒有披露何時將用于電動汽車行業。
前幾天寫的高能量密度(500Wh/kg)鋰硫電池，首批量產的電池也是首先用于航空領域。無論是硫還是硅，盡管材料比較廉價，但是目前的技術成本還比較高，這可能是目前暫時無法用于電動汽車行業的原因之一。
但是不管如何，這些技術的成功應用為電池領域打開了新的大門，隨著技術的不斷進步，電池的未來似乎一片光明。
未來可期。
