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硅阳极虽然可以让锂离子电池能量密度大幅攀升，但若要尝到甜美的果实，首先得解决硅阳极易膨胀、耐久性低的问题，而现在美国加州公司 Enevate 十年研究有成就，研发出高能量密度，又可进行快充的硅阳极锂电池，声称可以 5 分钟充到 75% 电量。
目前锂电池阳极成分多为石墨，Enevate 执行长 Benjamin Park 表示，若把石墨改换成硅晶，能量密度就可以提高 25%，还具有进行超快速充电优势，不过必须要先解决硅晶在充电时会膨胀 400% 的问题，这会使得电池表面容易裂开与退化，最后循环寿命只剩短短的几百次。
根据外媒报导，像是特斯拉的 16850 锂电池阳极就有加入 10% 的硅，将粉末与塑胶黏着剂相互混合，随后涂在薄铜箔上制成阳极，这次 Enevate 则带来不一样的解决方案，他们直接在铜箔形成 10-60µm 厚的多孔硅薄膜，并在电极顶部附上纳米保护涂层，避免硅与电解质相互反应。
Enevate 硅薄膜更坚硬、多孔，导电性也更高，每个孔内都有一个小型的硅「气球」，在充放电时留有空间膨胀与收缩，因此阳极不会随着充放电次数增加而裂开。团队也声称，这种方案也不需要高质量的硅晶，成本甚只比石墨还要低。
同时 Enevate 新型电池也没有过去锂离子电池的老毛病，在零下环境可正常充电，更不会受到锂沉积影响，因此电极不会因为沉积出现锂晶枝问题，进而不用担心电极生长晶枝、刺穿隔离膜导致电池短路或起火，安全性大幅提高。
新型电池的能量密度也有所提高，增加 30% 最高可达 350 Wh/kg，还可进行超快速充电，充电 5 分钟即可充满 75% 容量。
目前特斯拉也有建设超级充电站，其 V3 超级充电站高达 250kW 的快速充电能力是一大优势，特斯拉也声称 V3 只需 5 分钟就能替 Model 3 充进 120 公里里程，而 Enevate 希望可以加快 3 倍，未来研发出 5 分钟即充满、提供 400 公里续航里程的电池。
目前 LG、三星、三菱、雷诺和日产等大型车厂已投资 1.11 亿美元，Park 还透露，Enevate 已经在着手研发 2024-2025 年车型的锂电池组。
近期可说是锂电池研究收成期，许多研究机构不断传来喜讯，Enevate 也是其中一例，不过这些研究目前也都还没跨出实验室大门，也不确定距离商业化的路程还有多远，目前还只能想象这些研究对未来电动车与电池市场会带来怎样的光景。
Source：科技新报
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