电池材料初创公司Group14 Technologies已经在美国西北部上线了第一家商业规模的工厂。该工厂每年可生产多达120吨该公司创新的硅碳材料SCC55，该材料被设计为锂离子电池中石墨的直接替代品。

 

由于硅的能量密度是石墨的10倍左右，硅作为潜在的锂离子电池负极材料吸引了研究人员的大量关注。然而，该材料在电池中使用时的膨胀倾向所带来的挑战，在很大程度上阻碍了商业应用的发展。

 

Group14表示通过从一开始就专注于大规模的解决方案，它已经能够设计出一种既能大规模生产，又能作为已经在使用石墨的电池制造商的“投料”解决方案的材料。CTO Rick Costantino说：“我们利用团队深厚的商业制造经验，从一开始就优先考虑工艺开发和成本设计。制造SCC55的工艺从一开始就被设计成可以快速有效地扩大规模，这种方法使我们能够按部就班地将我们的技术上线，以帮助为消费电子产品、电动汽车等提供动力。”

 

该材料由一个碳“支架”组成，其内部是3－5纳米的非晶硅颗粒。脚手架内部的空隙给硅提供了一定的膨胀空间，而碳表面则与电解液形成了稳定的界面。仅使用SCC55作为阳极的电池已经显示出超过500次循环的稳定性。它还可以与石墨以不同的比例组合，以获得1000－2000次循环的稳定性，客户能够找到最佳平衡点。Group14 CEO Rick Luebbe表示：“我们有很多客户在研究混合的方法，还有一些客户也只用我们的材料来获得电池容量50％以上的提升。所以，随着所有数十亿的锂离子投资，我们的材料可以无缝整合。”