Enevate公司于2005年在加州成立，创始人之一兼CTO Benjamin Park当时还是加州大学尔湾分校的在读博士生，他获得博士学位之后继续留校进行博士后研究，同时兼顾公司，直到2008年才离开学校完全投入到公司的运营中去。公司于2010和2011年分别获得A轮与B轮融资，其后沉寂了好几年。直到2017年推出成熟的硅负极电池材料，Enevate公司才再一次进入大众的视野，开始获得新的投资。2021年2月，公司获得有史以来最大的一笔投资8100万美元，其投资公司里包括了尼桑与三菱合资的公司，LG化学，三星，联想等，又一次吸引了锂离子电池界的关注。

Enevate最新推出的硅材料负极是第四代产品，据其CTO在采访中称这一代负极材料中硅的含量超过70%，全电池能量密度能达到340Wh/kg或800 Wh/L，且可稳定运行超过1000次充放电循环。由于其负极储能材料主要是硅，所以其充放电速度远大于石墨负极电池，在实验室中可以达到5分钟充满75%的电，有望解决电动车快充的问题。新一轮的融资将用于建立生产线，预计将在2024年投产，其电池材料有望在2025年开始装备合作公司的电动车电池。

Enevate在公司网站上简略介绍了其硅负极材料的一些特点。如下图所示，其生产工艺可以直接在导电铜箔的两侧涂布上10-60微米厚的多孔结构含硅材料，完全不使用高分子粘接剂——这一点比较出乎意料，因为硅材料的充放电体积膨胀收缩通常会造成颗粒间失去物理连接，从而失去导电性，高分子粘结剂是解决这个问题的一个常用手段。公司并未就这一特点进行过多的解释，因而也会让人们对其电池的长期稳定性存疑。

CTO在采访中提到其硅负极的另一个特点是，虽然硅元素只占到负极材料的70%，但通过电池设计可以让负极的能量只储存在硅材料中，而剩下的30%碳材料完全不参与储能作用，只提供物理支架作用。这是因为硅的充电电压低于碳，所以充电时锂离子会优先存储到硅材料中，直到硅的存储达到极限才开始向碳材料中存储。Enevate将负极材料的储能量设计得远大于正极，这样当正极储能达到上限时，负极中的储能连硅都还没充满，这样既保证了锂离子只进入硅材料，同时也避免硅颗粒的膨胀倍率过大而造成永久损伤。

由于公司网站没有对其含硅多孔结构材料有过多的描述，我们对Enevate公司申请的专利进行了分析，发掘出其含硅多孔材料的进一步信息。如下图专利中描述的生产工艺所示，Enevate将硅颗粒与高分子前驱物混合在一起，然后通过高温碳化将高分子前驱物转化成纯碳的多孔结构支架，硅颗粒则被包裹分散在碳多孔结构中，利用周围的多孔空隙自由膨胀而不会破坏负极涂层的整体结构。

在另一项专利中，Enevate也提到为了保护硅颗粒不与电解质直接接触，他们也会在硅颗粒的表层镀上一层碳化硅膜和一层纯碳膜。不过这种保护措施的稳定性令人表示怀疑，因为这两种材料都是刚性膜，当硅颗粒膨胀收缩时，两者均很难保证扩张的完整性。所以这又回到了本文开头的一个疑点，这项硅材料负极的长期稳定性是否能有保证。

不管怎样，Enevate提供了一种新的制造硅负极材料的思路。正如其CTO在采访中所说，他们的工艺不需要使用高纯的硅颗粒，因为能大大降低生产成本，让全硅负极材料成为可能应用到电动车领域的技术。

**文章仅供交流用，因该公众号无法开通留言功能，如有问题或建议请向公众号发送消息，我们会尽快回复，多谢！扫描以下二维码关注中和储能公众号。

参考文献：

1.    Enevate公司官网www.enevate.com

2.    美国专利10622620，Methodsof forming composite material films

3.    美国专利申请20200227738，Surfacemodification of silicon particles for electrochemical storage

相关文章：

硅的储能密度是现有锂电池负极材料的10倍，为什么还不换？

研发硅负极材料的Sila Nano公司获得5.9亿美元融资！

安普瑞斯，首个实现全硅负极锂电池的公司？

技术起底QuantumScape的锂金属固态电池热潮

Enovix刚刚上市：像做芯片一样用光刻技术做全硅负极电池

作者简介：

谢伟博士，清华大学材料学学士和硕士，美国德克萨斯大学（奥斯汀）化学工程博士。主要从事储能电池开发工作，先后在跨国企业及初创公司任要职，主持多项美国能源部资助研发项目，获得2013年全美年度100最佳研发技术大奖。在材料学及储能领域顶级期刊发表论文17篇，担任5家国际期刊审稿工作，拥有国际发明专利申请17项。

 

中和储能公司简介：

深圳市中和储能科技有限公司，立足于研发、推广与应用储能技术，旨在通过电化学储能技术的应用助力于实现中国“碳中和”的目标。发展初期，公司专注利用在储能领域已经积累多年的行业经验及杰出的研发能力向中国储能市场提供技术支持与咨询服务。同时，公司着重于对中国储能市场进行调查与分析，为中国市场研发或引入最先进、最有效的储能技术。

公司技术研究与发展方向：水性储能电池，锂离子电池材料，燃料电池，离子交换膜，涂料与粘接剂，膜分离技术。

国内业务：液流电池与高能量密度锂离子电池技术合作、学术交流、公司技术研发方向的技术讲座、研发咨询、及论文写作指导。