- Vorläufige Testergebnisse mit Gen-2-Material zeigen, dass die Leistung um etwa 30 % im Vergleich zum Graphit-Benchmark und um 14 % im Vergleich zu Gen-1-Material verbessert werden kann [1].
- Diese Verbesserung wird ohne spürbare Verschlechterung im ersten Zyklus erreicht [1].
MONTREAL, Kanada - HPQ Silicon Inc. ("HPQ" oder das "Unternehmen")(TSX-V: HPQ)(OTCQB: HPQFF)(FRA: O08),, ein Technologieunternehmen, das sich auf die umweltfreundliche Entwicklung von Siliziumdioxid und siliziumbasierten Materialien spezialisiert hat, freut sich, die jüngsten Meilensteine seiner in Frankreich ansässigen Tochtergesellschaft NOVACIUM SAS ("Novacium") im Bereich Batterien bekannt zu geben.
Diese Ankündigung hebt die bemerkenswerten Ergebnisse hervor, die während der ersten Zyklustests von 18650-Industriebatterien erzielt wurden, die mit Novaciums nicht optimiertem Anodenmaterial der zweiten Generation auf Siliziumbasis hergestellt wurden. Sie zeigt auch die Fähigkeit von Novacium, eine Mischung aus Graphit und fortschrittlichem Silizium-Anodenmaterial herzustellen, die nahtlos in bestehende Anodenproduktionsanlagen integriert werden kann, um die Gesamtleistung der Batterien zu verbessern.
VERBESSERTE BATTERIELEISTUNG DURCH EINSATZ VON SILIZIUM
Tabelle mit verschiedenen 18650-Akkus, die mit Novacium-Materialien hergestellt wurden, gemessen in Milliamperestunden (mAh). Sie zeigt auch die Entwicklung der Batteriekapazität von Standardbatterien aus 100 % Graphit bis hin zum Weltrekord für das 18650er-Batteriemodell [2].
Tabelle der verschiedenen 18650-Akkus, die mit Novacium-Materialien hergestellt wurden, mit ihren Kapazitäten (
) in Milliamperestunden (mAh). Die Tabelle zeigt auch die Entwicklung der Kapazität, angefangen bei den Standardbatterien
mit 100 % Graphit bis hin zu den Batterien, die den Weltrekord für das Modell 18650 halten [2].
Die obige Tabelle veranschaulicht die Entwicklung von der Referenzkapazität von 100 % Graphitbatterien, etwa 2.780 mAh, die für handelsübliche Batterien mit Graphitanoden typisch ist. Sie zeigt den Kapazitätsanstieg auf etwa 3.150 mAh mit unserer ersten Generation eines fortschrittlichen Materials auf Siliziumbasis. Schließlich zeigen die Ergebnisse von Batterien, die unser fortschrittliches Material auf Siliziumbasis der zweiten Generation verwenden, eine weitere Steigerung der durchschnittlichen Kapazität auf 3.610 mAh [1], mit einem klassenbesten Wert von 3.835 mAh, was einer Verbesserung von etwa 30 % gegenüber dem Graphit-Benchmark und einer Verbesserung von über 14 % gegenüber den Ergebnissen der ersten Generation entspricht. Die Tabelle zeigt auch, dass der Weltrekord für die Kapazität von 18650 Batterien derzeit bei 4.095 mAh liegt [3].
"Unsere bisherigen Ergebnisse sind ein deutlicher Hinweis auf den raschen Fortschritt unserer Arbeit und das kommerzielle Potenzial der von uns entwickelten Materialien. Wir sind jedoch noch nicht am Ende, sondern wollen unser Material weiter verbessern, damit unsere dritte Generation von fortschrittlichem Material auf Siliziumbasis die Leistung unserer 18650er-Batterien weiter steigert, mit dem Ziel, sehr bald die 4-Ah-Marke zu knacken", erklärte Dr. Jed Kraiem, COO von Novacium. "Diese Ergebnisse unterstreichen unsere Fähigkeit, eine Mischung aus Graphit und hochentwickeltem Silizium-Anodenmaterial herzustellen, die nahtlos in bestehende Anodenproduktionsanlagen integriert werden kann. Diese Mischung kann von den Batterieherstellern weltweit ohne Änderungen verwendet werden und die Batterieleistung erheblich verbessern."
WACHSENDE MARKTCHANCEN FÜR ANODENMATERIALIEN AUF SILIZIUMBASIS
Da reine Graphitanoden im Wesentlichen ihre maximale Leistung in Bezug auf die Energiedichte erreicht haben [4], besteht ein Trend in der Lithiumbatterie-Industrie darin, Graphit-Verbundelektroden mit geringen Mengen (etwa 5 %) an Siliziumoxid (SiOx) zu versehen. Dieses SiOx-Basismaterial, das in erster Linie für die Herstellung optischer Materialien verwendet wird, wird für etwa 15 US-Dollar pro kg verkauft [5] und liefert nicht gerade optimale Ergebnisse.
Silizium ist zwar nach wie vor der aussichtsreichste Kandidat für eine drastische Verbesserung der Anodenleistung (um mehr als das Zehnfache), seine industrielle Anwendung ist jedoch aufgrund ungelöster Probleme im Zusammenhang mit der volumetrischen Ausdehnung oder der Verwendung sehr komplexer und sehr teurer Lösungen noch sehr begrenzt.
Die Herstellung eines technischen Anodenmaterials auf Siliziumbasis, wie das Novacium-Produkt, wird es der Batterieindustrie ermöglichen, diese Probleme zu überwinden und die Batteriekapazität zu erhöhen, ohne die Lebensdauer der Batterie wesentlich zu beeinträchtigen. Derzeit liegt der Verkaufspreis für Anodenmaterial auf Siliziumbasis bei 75 bis 100 US-Dollar pro kg [5]. Das Si-C-Material, das durch CVD-Abscheidung von Silan-Material hergestellt wird, wird für etwa 300 US-Dollar pro kg verkauft [5], was für massive industrielle Anwendungen nicht praktikabel ist.
Diese neue Realität führt zu einem sprunghaften Anstieg der Nachfrage nach fortschrittlichen Anodenmaterialien auf Siliziumbasis. Bis zum Jahr 2023 wird dieser Markt zwischen 1,1 Mrd. US$ [6] und 2,7 Mrd. US$ [7] geschätzt. Die Wachstumsaussichten deuten auf eine potenzielle Nachfrage von 300.000 Tonnen bis 2030 hin, die laut einer Quelle auf 15 Milliarden US-Dollar [6] und laut einer anderen Quelle auf 131,6 Milliarden US-Dollar im Jahr 2033 geschätzt wird [8].
Es ist wichtig hervorzuheben, dass Materialien auf Siliziumbasis für Li-Ionen-Batterien derzeit nur einen relativ kleinen Teil, nämlich weniger als 10 %, der weltweiten Nachfrage nach Graphit ausmachen, der hauptsächlich für die Herstellung von Anodenmaterialien für Li-Ionen-Batterien verwendet wird. Dieser Graphitmarkt wird für das Jahr 2023 auf 25 Milliarden US-Dollar geschätzt [9].
"Ich bin nach wie vor sehr ermutigt durch die bisherigen Ergebnisse, aber noch mehr freue ich mich über das Potenzial unserer ständig verbesserten Materialien der nächsten Generation", erklärte Bernard Tourillon, Präsident und CEO von HPQ Silicon Inc. und NOVACIUM SAS. "Diese Errungenschaften eröffnen HPQ die Möglichkeit, einer der ersten nordamerikanischen Hersteller von Anodenmaterialien der nächsten Generation auf Siliziumbasis zu werden, und zwar in einem Land, das diese Art von Initiativen unterstützt, da es sich zu einem zentralen Knotenpunkt für die Herstellung von Batteriematerialien in Nordamerika entwickeln möchte."
REFERENZQUELLEN
[1] Analyse der Daten aus den laufenden Lade- und Entladezyklustests durch das technische Team von Novacium, die an einer weltweit führenden Universität durchgeführt wurden, deren Name aus Wettbewerbsgründen vertraulich behandelt wird.
[2] https://www.ufinebattery.com/blog/the-18650-maximum-capacity/
[3] https://www.enpower-greentech.com/news/enpower-greentech-achieved-breakthrough-in-cylindrical-batteries
[4] The Royal Society of Chemistry 2020 Sustainable Energy Fuels, 2020, 4, 5387-5416
[5] Schätzungen des Managements auf der Grundlage vertraulicher Preisangebote für Materialien, die von einem mit HPQ verbundenen Unternehmen erhalten wurden.
[6] QY Research, SNE Research, Shinhan Securities / NBM Juni 2023 Deck Seite 11
[7] Der globale Markt für Siliziumanodenbatterien wird im Jahr 2023 voraussichtlich einen Wert von 2,7 Milliarden US-Dollar haben. Von Future Market Insights Global and Consulting Pvt. Ltd.
[8] Laut Future Market Insights wird der globale Markt für Siliziumanodenbatterien bis 2033 schätzungsweise 131,6 Milliarden US-Dollar erreichen.
[9] Basierend auf der Analyse von Fact.MR wird der globale Graphitmarkt im Jahr 2023 auf 25,9 Mrd. US$ geschätzt und wird voraussichtlich mit einer CAGR von 8,5 % wachsen, um bis Ende 2033 58,6 Mrd. US$ zu erreichen. Link zur Quelle.
Über NOVACIUM SAS
Novacium ist ein mit HPQ verbundenes Unternehmen, das im 3. Quartal 2022 gegründet wurde. Dieses grüne Technologie-Startup hat seinen Sitz in Lyon, Frankreich, und ist eine Partnerschaft mit HPQ und drei der führenden französischen Forschungsingenieure, Dr. Jed KRAIEM PhD, Novaciums Chief Operating Officer ("COO"), Dr. Oleksiy NICHIPORUK PhD, Novaciums Chief Technical Officer ("CTO"), und Dr. Julien DEGOULANGE PhD, Novaciums Chief Innovation Officer ("CIO"). Novacium ist ein neues Forschungs- und Entwicklungsunternehmen, das es den Forschern ermöglicht, ihre eigene Technologie in Bereichen mit hohem Mehrwert im Zusammenhang mit erneuerbaren Energien zu entwickeln, und es dem kanadischen Unternehmen HPQ Silicon Inc. ermöglicht, die Tiefe und Reichweite seines technischen Teams zu erweitern, um die Entwicklung seines Siliziums und neuer Projekte im Bereich erneuerbare Energien zu unterstützen.
HPQ Silicon ist ein in Quebec ansässiger Tier-1-Industrieemittent der TSX Venture Exchange. Mit der Unterstützung der erstklassigen Technologiepartner PyroGenesis Canada und NOVACIUM SAS entwickelt das Unternehmen neue umweltfreundliche Verfahren, die für die Herstellung der entscheidenden Materialien, die zur Erreichung von Netto-Null-Emissionen erforderlich sind, entscheidend sind.
