- Tests mit 18650er-Batterien zeigen weiterhin eine Leistungsverbesserung von 14 % gegenüber Graphit-Benchmark-Batterien bei minimalen Degradationsraten nach 125 Zyklen [1].
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, weitere Meilensteine seiner in Frankreich ansässigen Tochtergesellschaft NOVACIUM SAS ("Novacium") bekannt zu geben.
Diese Ankündigung unterstreicht die vielversprechenden Ergebnisse der laufenden Zyklustests von 18650-Industriebatterien nach Industriestandard", insbesondere bei der 125-Zyklen-Marke. Darüber hinaus werden die enormen Marktchancen für HPQ im Zusammenhang mit der Herstellung von fortschrittlichen Anodenmaterialien auf Siliziumbasis vorgestellt.
"Die Tatsache, dass unsere erste Generation eines fortschrittlichen siliziumbasierten Materials nach 125 Zyklen [1] weiterhin eine Batteriekapazität von etwa 3.100 Milliamperestunden (mAh) liefert, ist ein deutlicher Hinweis auf das kommerzielle Potenzial der Materialien, die wir für fortschrittliche Mobiltechnologieanwendungen entwickeln, einem Markt, der im Jahr 2023 ein Volumen von 228,9 Mrd. US-Dollar haben wird [2]", erklärte Dr. Jed Kraiem, COO von Novacium. "Diese Ergebnisse unterstreichen unsere Fähigkeit, eine Mischung aus Graphit und hochentwickeltem Silizium-Anodenmaterial zu produzieren, die nahtlos in bestehende Anodenproduktionsanlagen integriert und von Batterieherstellern auf der ganzen Welt ohne Änderungen verwendet werden kann, während sie gleichzeitig die Batterieleistung erheblich verbessert."
WEITERHIN 14 % HÖHERE BATTERIEKAPAZITÄT BEI 125 ZYKLEN
Die Daten in Abbildung 1 zeigen, dass die drei Industriebatterien, die die erste Generation der von Novacium entwickelten Silizium-Materialmischung verwenden (blaue Linien), weiterhin eine Leistungsverbesserung von > 14 % über 125 Zyklen erreichen. Diese Batterien weisen eine hohe Entladekapazität von ca. 3,10 Amperestunden (Ah) (oder ca. 3.100 mAh) auf und übertreffen damit die Benchmark von drei Vergleichsbatterien (rote Linien), die eine Kapazität von ca. 2,65 Ah aufweisen.
Diese Ergebnisse bestätigen und erweitern die ca. 14%ige Steigerung der vollen Batteriekapazität im Vergleich zu 100% Graphit-Benchmark-Batterien, die in den vorherigen Tests mit 5, 25, 50 und 100 Zyklen beobachtet wurde.
Abbildung 1) zeigt die Batteriekapazität von HPQ und Novacium Gen 1 18650 Industriebatterien bei 125 Zyklen [1].
Bild 1) zeigt die Kapazitätstests im Rahmen des 125-Zyklen-Versuchs für die Batterie 18650 industrial - HPQ und Novacium Gen 1 [1].
WEITERHIN MINIMALE VERSCHLECHTERUNG DER BATTERIE BEI 125 ZYKLEN
Die Ergebnisse in Abbildung 2 zeigen weiterhin einen minimalen Anstieg der messbaren Zyklusverschlechterung zwischen den Batterien, die vollständig aus Graphit bestehen (rote Linien), und denjenigen, die die von Novacium speziell entwickelte Materialmischung auf Siliziumbasis enthalten (blaue Linien), zwischen 100 und 125 Zyklen, wie erwartet. Die nicht optimierte erste Generation der technischen Siliziumanoden von Novacium liefert weiterhin Ergebnisse, die im Bereich vergleichbarer Graphitbatterien liegen. Diese vielversprechenden Ergebnisse lassen sich in der Praxis anwenden.
Abbildung 2) zeigt die Kapazitätsänderung während 125 Zyklen von HPQ und Novacium Gen 1 18650 Industrieakkus [1].
Bild 2) zeigt die Tests zur Kapazitätsänderung im Verlauf der 125 Zyklen der Batterie 18650 industrial - HPQ und Novacium Gen 1 [1].
"Die während der Tests gewonnenen Daten liefern weiterhin die entscheidenden Informationen, die für die Entwicklung einer verbesserten zweiten Generation eines fortschrittlichen Materials auf Siliziumbasis benötigt werden, von dem wir glauben, dass es uns noch bessere Ergebnisse liefern wird", fügte Dr. Kraiem hinzu. "Dieses Material wird derzeit für die Produktion weiterer Chargen von 18650er-Batterien verwendet, die getestet werden sollen."
MARKTCHANCEN FÜR TECHNISCHE ANODEN AUF SILIZIUMBASIS
Da reine Graphitanoden im Wesentlichen ihre maximale Leistung in Bezug auf die Energiedichte erreicht haben [3], 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 Kilogramm verkauft [4] und liefert nicht gerade optimale Ergebnisse.
Silizium ist zwar nach wie vor der vielversprechendste Kandidat, der die Anodenleistung drastisch verbessern kann (um mehr als das Zehnfache), aber seine industrielle Anwendung ist aufgrund ungelöster Probleme im Zusammenhang mit der volumetrischen Ausdehnung oder aufgrund 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. Gegenwärtig liegt der Verkaufspreis für Anodenmaterial auf Siliziumbasis bei 75 bis 100 US-Dollar pro kg [4]. Das Si-C-Material, das durch CVD-Abscheidung von Silanmaterial hergestellt wird, wird für etwa 300 US-Dollar pro kg verkauft [4], was für eine massive industrielle Anwendung nicht machbar ist.
Diese neue Realität führt zu einem sprunghaften Anstieg der Nachfrage nach modernen Anodenmaterialien auf Siliziumbasis. Bis 2023 wird dieser Markt zwischen 1,1 Milliarden US$ [5] und 2,7 Milliarden US$ [6] geschätzt. Die Wachstumsaussichten deuten auf eine potenzielle Nachfrage von 300.000 Tonnen bis 2030 hin, die einer Quelle zufolge auf 15 Milliarden US-Dollar [5] und einer anderen Quelle zufolge auf 131,6 Milliarden US-Dollar im Jahr 2033 geschätzt wird [7].
Es ist wichtig hervorzuheben, dass Materialien auf Siliziumbasis für Lithium-Ionen-Batterien derzeit nur einen relativ kleinen Anteil von weniger als 10 % der weltweiten Nachfrage nach Graphit ausmachen, der hauptsächlich für die Herstellung von Anodenmaterialien für Lithium-Ionen-Batterien verwendet wird. Dieser Graphitmarkt wird für das Jahr 2023 auf 25 Milliarden US-Dollar geschätzt [8].
"Ich bin nach wie vor sehr ermutigt durch die bisherigen Ergebnisse, aber noch mehr freue ich mich über das Potenzial unserer nächsten Materialgenerationen", sagte Bernard Tourillon, Präsident und CEO von HPQ Silicon Inc. und NOVACIUM SAS. "Diese Errungenschaften eröffnen HPQ die Möglichkeit, einer der ersten nordamerikanischen Hersteller von fortschrittlichen Anodenmaterialien 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] Laut Grand View Research wurde der weltweite Markt für mobile Anwendungen im Jahr 2023 auf 228,98 Milliarden US-Dollar geschätzt und wird voraussichtlich von 2024 bis 2030 mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 14,3 % wachsen.(Link zur Quelle.)
[3] The Royal Society of Chemistry 2020 Sustainable Energy Fuels, 2020, 4, 5387-5416
[4] Schätzungen des Managements auf der Grundlage von vertraulichen Preisangeboten für Materialien, die von einem mit HPQ verbundenen Unternehmen erhalten wurden.
[5] QY Research, SNE Research, Shinhan Securities / NBM Juni 2023 Deck Seite 11
[6] 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.
[7] Laut Future Market Insights wird der globale Markt für Siliziumanodenbatterien bis 2033 schätzungsweise 131,6 Mrd. US$ erreichen.
[8] Basierend auf der Analyse von Fact.MR wird der globale Graphitmarkt im Jahr 2023 auf 25,9 Mrd. US$ geschätzt und es wird erwartet, dass er mit einer CAGR von 8,5% wächst, um bis Ende 2033 58,6 Mrd. US$ zu erreichen.(Link zur Quelle)
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.
