La prima generazione di materiale anodico avanzato a base di silicio continua a fornire prestazioni elevate

• I test sulle batterie 18650 continuano a fornire un miglioramento delle prestazioni del 14% rispetto alle batterie di riferimento in grafite, con tassi minimi di degrado della batteria a 125 cicli [1].

MONTREAL, Canada - HPQ Silicon Inc. ("HPQ" o la "Società")(TSX-V: HPQ)(OTCQB: HPQFF)(FRA: O08),, società tecnologica specializzata nell'ingegneria verde dei materiali a base di silice e silicio, è lieta di annunciare i continui traguardi raggiunti dalla sua affiliata francese, NOVACIUM SAS ("Novacium").

Questo annuncio evidenzia i promettenti risultati dei test di ciclo in corso sulle batterie industriali 18650 "standard del settore", in particolare al raggiungimento dei 125 cicli. Inoltre, introduce l'enorme opportunità di mercato per HPQ associata alla produzione di materiali anodici avanzati a base di silicio.

"Il fatto che la nostra prima generazione di materiali avanzati a base di silicio continui a fornire circa 3.100 milliampere-ora (mAh) di capacità della batteria dopo 125 cicli [1] è una forte indicazione del potenziale commerciale dei materiali che stiamo sviluppando per le applicazioni della tecnologia mobile avanzata, un mercato da 228,9 miliardi di dollari nel 2023 [2]", ha dichiarato il Dr. Jed Kraiem Ph.D., COO di Novacium. "Questi risultati sottolineano la nostra capacità di produrre una miscela di grafite e materiale anodico avanzato al silicio che può essere perfettamente integrata negli impianti di produzione di anodi esistenti e utilizzata senza bisogno di modifiche dai produttori di batterie di tutto il mondo, migliorando al contempo in modo significativo le prestazioni delle batterie".

CONTINUANDO A GARANTIRE UN MIGLIORAMENTO DELLA CAPACITÀ DELLA BATTERIA DEL 14% A 125 CICLI

I dati della Figura 1 dimostrano che le tre batterie di tipo industriale, che utilizzano la prima generazione di miscela di materiali al silicio personalizzata di Novacium (linee blu), continuano a ottenere un miglioramento delle prestazioni di oltre il 14% su 125 cicli. Queste batterie presentano un'elevata capacità di scarica di circa 3,10 Ampere-ora (Ah) (o circa 3.100 mAh), superando il benchmark stabilito da tre batterie di confronto (linee rosse) che hanno una capacità di circa 2,65 Ah.

Questi risultati confermano ed estendono l'aumento del 14% circa della capacità della batteria completa rispetto alle batterie di riferimento al 100% di grafite, osservato nei precedenti test a 5, 25, 50 e 100 cicli.

CONTINUANDO A GARANTIRE UN DEGRADO MINIMO DELLA BATTERIA A 125 CICLI

I risultati della Figura 2 continuano a dimostrare un aumento minimo del degrado misurabile dei cicli tra le batterie realizzate interamente in grafite (le linee rosse) e quelle che incorporano la miscela di materiali personalizzati a base di silicio di Novacium (le linee blu), tra i 100 cicli e i 125 cicli, come previsto. La prima generazione di anodi al silicio ingegnerizzati non ottimizzati di Novacium continua a fornire risultati che rientrano nella gamma delle batterie alla grafite comparabili. Questi risultati promettenti hanno applicazioni reali.

"I dati generati durante i test continuano a fornire le informazioni cruciali necessarie per sviluppare una seconda generazione di materiale avanzato a base di silicio, che crediamo ci permetterà di ottenere risultati ancora migliori", ha aggiunto il Dr. Kraiem. "Questo materiale viene attualmente utilizzato per la produzione di ulteriori lotti di batterie 18650 da testare".

OPPORTUNITÀ DI MERCATO PER I MATERIALI ANODICI AVANZATI A BASE DI SILICIO

Poiché gli anodi di grafite pura hanno essenzialmente raggiunto il massimo delle prestazioni in termini di densità energetica [3], una tendenza nel settore delle batterie al litio è stata l'introduzione di piccole quantità (circa il 5%) di ossido di silicio (SiOx) negli elettrodi compositi di grafite. Questo materiale di base SiOx, utilizzato principalmente nella fabbricazione di materiali ottici, viene venduto a circa 15 dollari al kg [4] e fornisce risultati non ottimali.

Sebbene il silicio rimanga il candidato più promettente in grado di migliorare drasticamente le prestazioni dell'anodo (più di 10 volte), la sua applicazione industriale è ancora molto limitata a causa di problemi irrisolti legati all'espansione volumetrica o all'utilizzo di soluzioni molto complesse e costose.

La produzione di un materiale anodico ingegnerizzato a base di silicio, come il prodotto Novacium, consentirà all'industria delle batterie di superare questi problemi e di aumentare la capacità delle batterie senza che la loro durata venga significativamente ridotta. Attualmente il prezzo di vendita del materiale anodico ingegnerizzato a base di silicio si aggira tra i 75 e i 100 dollari al kg [4]. Il materiale Si-C ottenuto mediante deposizione CVD di materiale silano viene venduto a circa 300 dollari al kg [4], un prezzo improponibile per un'applicazione industriale massiccia.

Questa nuova realtà sta determinando un'impennata della domanda di materiali anodici avanzati a base di silicio. Nel 2023, questo mercato sarà valutato tra 1,1 miliardi di dollari [5] e 2,7 miliardi di dollari [6]. Le prospettive di crescita indicano una domanda potenziale di 300.000 tonnellate entro il 2030, stimata in 15 miliardi di dollari [5], secondo una fonte, e 131,6 miliardi di dollari nel 2033, secondo un'altra fonte [7].

È importante sottolineare che i materiali a base di silicio per le batterie agli ioni di litio costituiscono attualmente una porzione relativamente piccola, inferiore al 10%, della domanda globale di grafite, utilizzata principalmente nella produzione di materiali anodici per le batterie agli ioni di litio. Si stima che il mercato della grafite avrà un valore di 25 miliardi di dollari nel 2023 [8].

"Continuo ad essere profondamente incoraggiato dai risultati ottenuti finora; tuttavia, sono ancora più entusiasta del potenziale delle nostre prossime generazioni di materiali", ha dichiarato Bernard Tourillon, Presidente e CEO di HPQ Silicon Inc. e NOVACIUM SAS. "Questi risultati aprono la strada a HPQ per diventare uno dei primi produttori nordamericani di materiali anodici avanzati a base di silicio, in una giurisdizione che sostiene questo tipo di iniziative e che mira a diventare un polo centrale per la produzione di materiali per batterie in Nord America".

FONTI DI RIFERIMENTO

[1] Analisi del team tecnico di Novacium sui dati dei test dei cicli di carica e scarica in corso presso un'università leader a livello mondiale, il cui nome viene mantenuto riservato per motivi di concorrenza.
[2] Secondo Grand View Research, il mercato globale delle applicazioni mobili è stato valutato a 228,98 miliardi di dollari nel 2023 e si prevede che crescerà a un tasso di crescita annuale composto (CAGR) del 14,3% dal 2024 al 2030.(Link alla fonte).
[3] La Royal Society of Chemistry 2020 Sustainable Energy Fuels, 2020, 4, 5387-5416
[4] Stime del management basate sulle quotazioni riservate ricevute per i materiali da una società affiliata a HPQ.
[5] QY Research, SNE Research, Shinhan Securities / NBM giugno 2023 Deck pagina 11
[6] Il mercato globale delle batterie anodiche al silicio sarà probabilmente valutato a 2,7 miliardi di dollari nel 2023.
Da Future Market Insights Global and Consulting Pvt. Ltd.
[7] Secondo Future Market Insights, il mercato globale delle batterie anodiche al silicio è stimato raggiungere 131,6 miliardi di dollari entro il 2033.
[8] Secondo l'analisi di Fact.MR, il mercato globale della grafite è valutato a 25,9 miliardi di dollari nel 2023 e si prevede che cresca a un tasso CAGR dell'8,5% per raggiungere 58,6 miliardi di dollari entro la fine del 2033.(Link alla fonte)