- 18650-Batterien mit GEN3-Materialien auf Siliziumbasis liefern nach 200 Zyklen immer noch eine Kapazität von 3.734 mAh [1] und übertreffen damit die Hochleistungsbatterie US18650VTC6 von MuRata um 25 % im Vergleich zu ihrer beworbenen Startkapazität von 3.000 mAh und um 66 % im Vergleich zu ihrer Kapazität nach 200 Zyklen [2].
MONTREAL, Kanada - HPQ Silicon Inc. ("HPQ" oder das "Unternehmen")(TSX-V: HPQ)(OTCQB: HPQFF)(FRA: O08),, ein Technologieunternehmen, das sich auf die umweltfreundliche Herstellung von Siliziumdioxid und siliziumbasierten Materialien spezialisiert hat, freut sich, seine Aktionäre über die jüngsten Meilensteine seines in Frankreich ansässigen Tochterunternehmens NOVACIUM SAS ("Novacium") im Bereich Batterien zu informieren.
Jüngste Lade-Entlade-Tests an der 200-Zyklen-Marke für Lithium-Ionen-Akkus 18650, die mit einer Mischung aus Graphit und Novaciums siliziumbasiertem Anodenmaterial GEN3 hergestellt wurden, ergaben eine Kapazitätsverbesserung von 36 % bei nur 2 % Degradation im Vergleich zu Graphit-Benchmarks. Die verbleibende Kapazität von 3.734 mAh übertrifft die Startkapazitäten führender 18650er-Akkumodelle, die zwischen 3.000 mAh (+25 %) [2] und 3.450 mAh (+8 %) [3] liegen. Nach 200 Zyklen übertrifft der GEN3-Akku die Spitzenmodelle um 25 % [3] bis 66 % [2].
"Ich bin begeistert von dem Gesamtergebnis, dass unser siliziumbasiertes GEN3-Anodenmaterial unter sehr strengen Testprotokollen [4] durchweg besser abschneidet als kommerzielle Benchmarks", sagte Dr. Jed Kraiem, COO von Novacium. "Die beobachtete Kapazitätsverbesserung von 36 % und die minimale Verschlechterung über 200 Zyklen unterstreichen das Potenzial des Materials, die Energiedichte zu erhöhen und die Lebensdauer von Lithium-Ionen-Batterien zu verlängern, was es zu einem Durchbruch in der Batterietechnologie macht."
STEIGERUNG DER BATTERIELEISTUNG MIT ANODENMATERIALIEN AUF SILIZIUMBASIS
Grafik 1) Durchschnittliche Kapazität in Milliamperestunden (mAh) von 100 % Graphit-, GEN1-, GEN2- und GEN3-Batterien über 200 Testzyklen [1] (blaue, orange, grüne und gelbe Linien).
Graphik 1) Mittlere Kapazität in Milliamperestunden (mAh) der Batterien aus 100 % Graphit, GEN1, GEN2 und GEN 3 bei 200 Zyklen [1] (blaue, orange, grüne und gelbe Linien).
Grafik 1 veranschaulicht die Batteriekapazität (in mAh) von 18650er-Batterien, die mit Novaciums GEN3 (gelbe Linie), GEN2 (grüne Linie), GEN1 (orange Linie) und einer 100%igen Graphit-Benchmark (blaue Linie) über 200 Zyklen hergestellt wurden. An der 200-Zyklen-Marke halten die GEN3-Batterien eine durchschnittliche Kapazität von 3.734 mAh aufrecht und übertreffen damit die Graphit-Benchmark mit 2.756 mAh. Im Gegensatz dazu schneiden sowohl GEN2 mit 2.694 mAh als auch GEN1 mit 2.421 mAh schlechter ab als der Graphit-Benchmark. Diese Daten zeigen, dass GEN3-Batterien auf Siliziumbasis nach 200 Zyklen etwa 36 % mehr Kapazität bieten als die Graphit-Benchmark, 54 % mehr als GEN1 und 39 % mehr als GEN2.
ANODENMATERIALIEN AUF SILIZIUMBASIS MIT GRAPHITÄHNLICHER DEGRADATIONSKURVE BEI 200 ZYKLEN
Diagramm 2) Die blaue Linie zeigt die relative Kapazität von 100 % Graphitbatterien, die orangefarbene Linie die relative Kapazität von GEN1-Batterien, die grüne Linie die relative Kapazität von GEN 2-Batterien und die gelbe Linie die relative Kapazität von GEN 3-Batterien über 200 Zyklen [1].
Grafik 2) Die blaue Linie zeigt die Kapazität der Batterien mit 100 % Graphit, die orangefarbene Linie zeigt die Kapazität der Batterien GEN1, die grüne Linie zeigt die Kapazität der Batterien GEN2 und die braune Linie zeigt die Kapazität der Batterien GEN3 bei 200 Zyklen [1].
Schaubild 2 zeigt die minimale Leistungsverschlechterung des fortschrittlichen GEN3-Siliziummaterials über 200 Zyklen mit einer Kapazitätserhaltung von 96,2 % im Vergleich zu 98,6 % für den Graphit-Benchmark - ein Unterschied von 2,4 %. Die absolute Kapazität der GEN3-Batterien (gelbe Linie) sank von 3.883 mAh auf 3.734 mAh. Im Vergleich dazu behielten GEN2-Batterien (grüne Linie) 79,6 % ihrer Kapazität bei und fielen von 3.370 mAh auf 2.694 mAh, während GEN1-Batterien (orangefarbene Linie) nur 77,0 % ihrer Kapazität beibehielten und von 3.145 mAh auf 2.421 mAh sanken. Der Graphit-Benchmark (blaue Linie) zeigte einen leichten Rückgang von 2.780 mAh auf 2.756 mAh und behielt 98,6 % seiner Kapazität.
Schaubild 2 veranschaulicht ferner, dass zwischen 150 und 200 Zyklen die Kapazität von Batterien, die mit dem Graphit-Benchmark hergestellt wurden, um 0,2 % abnahm (von 98,8 % auf 98,6 %), während Batterien, die mit Novacium GEN3-Materialien hergestellt wurden, um 1,6 % abnahmen (von 97,8 % auf 96,2 %), ein Ergebnis, das mit der Graphitdegradation vergleichbar ist. Im Vergleich dazu wiesen die mit Novacium GEN2-Materialien hergestellten Batterien eine Verschlechterung um 16,7 % auf (von 96,3 % auf 79,6 %), während die mit GEN1-Materialien hergestellten Batterien eine Verschlechterung um 15 % aufwiesen (von 92,5 % auf 77,0 %).
"Ich bin auch sehr begeistert von der Tatsache, dass unser teilweise optimiertes GEN3-Material in der Lage ist, die beobachtete Degradation nach 170 Zyklen im Vergleich zu unseren GEN1- und GEN2-Materialien zu reduzieren", fügte Dr. Kraiem hinzu.
"Diese Ergebnisse bei 200 Zyklen verschaffen unserer siliziumbasierten Anodenmaterialtechnologie eine beneidenswerte Position und zeigen, dass sie in der Praxis das Potenzial hat, die Leistung von 18650- und 21700-Batterien deutlich zu verbessern, einem Markt, der bis 2026 voraussichtlich 25 Milliarden US-Dollar erreichen wird [5]", sagte Bernard Tourillon, Präsident und CEO von HPQ Silicon Inc. und NOVACIUM SAS. "Dies könnte HPQ und NOVACIUM als Schlüsselakteure bei der Bereitstellung von Energielösungen der nächsten Generation positionieren, die sowohl die Leistungs- als auch die Nachhaltigkeitsziele der Branche erfüllen."
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] Link zur Quelle der Informationen über den leistungsstarken US18650VTC6 von MuRata Manufacturing
[3] Link zur Quelle der Informationen über NCR18650G-datasheet-specifications-Panasonic,
[4] Zyklusparameter aus: Ratnakumar Bugga et al. "Performance of Commercial High Energy and High Power Li-Ion Cells in Jovian Missions Encountering High Radiation Environments", NASA Battery Workshop November 19-21, 2019.
[5] Laut Business Research Insights betrug die Größe des globalen 18650 und 21700 Batteriemarktes
US$ 12,6 Milliarden im Jahr 2022 und es wird erwartet, dass er bis 2028 US$ 25,4 Milliarden erreichen wird, mit einer CAGR von 12,4% während des Prognosezeitraums. Link zur Quelle.
[6] Link zur Quelle der Informationen über die Kapazitätsgrafik der Samsung INR18650-35E Batterie.
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 Forschern ermöglicht, ihre eigene Technologie in Bereichen mit hohem Mehrwert im Zusammenhang mit erneuerbaren Energien zu entwickeln, und das es dem kanadischen Unternehmen HPQ Silicon Inc. erlaubt, 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.
