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摘 要：以色列电池技术初创公司Addionics开发出一种智能3D电极技术，通过提高散热性、热均匀性以及机械稳定性，不仅能够延长电池的寿命，减少爆炸起火的风险，还能够降低成本以及环境负荷。该公司正积极开展合作，以将这种3D电极技术投入到汽车应用中，尽早实现商业化。
关键字：3D电极技术、EV用固态电池、固态锂离子电池、高性能EV、下一代电池
以色列电池技术初创公司Addionics以自有电极技术为核心，推动电池结构的重新设计，已筹集2700万美元。
Addionics位于以色列特拉维夫，致力于开发将电极的形状从传统的二维转换成三维（3D）的“智能3D电极”。该公司CEO（首席执行官）兼创始人Moshiel Biton表示，利用这种技术不仅能提高能量密度和输出功率，而且还能延长电池寿命。
Biton表示：“我们计划以2024年实现商业化为目标，活用2700万美元的资金，进一步发展技术能力以及扩大应用范围。本次融资将用于建设两个试验生产设施，扩大团队，并加强在美国和德国的业务，以便更好地与合作伙伴互动。”
Addionics的CEO兼联合创始人Moshiel Biton
（图源网络）
在Addionics进行的五个商业项目中，将通过与大型供应商合作，以实现智能3D技术在汽车中的应用。Biton表示：“这些项目都已经开始盈利。每个项目都利用了我们的智能3D电极技术，与其他化学物质（电池的内部物质）结合，包括锂镍锰钴氧化物、磷酸铁锂、硅阳极、锂聚合物电池、固态电池等。”
Addionics于2021年宣布了将与法国圣戈班集团（Saint-Gobain）合作开发用于电动汽车（EV）的固态锂离子电池。
随着气候变化，温室气体排放量增加以及对可再生能源需求的不断高涨，全球经济正在走向“电气化”。只有开发出更高效、成本效率更高、更安全的电池，才能成功引入EV和储存能源。在这样的背景下，以锂硫和锂金属等化学成分、新化学式、新材料为中心，该公司在下一代电池的开发中投入了巨大的精力和费用。
Addionics开发的电池
（图片来源：Addionics）
传统电池只能满足存储更多的能量或更快的充放电速度这两个要求中的任意一个。这意味着现有的电池技术在EV应用中无法同时实现延长续航距离和快速充电。
另一个课题是阳极和阴极之间的不匹配。Biton表示：“Addonics技术的创新之处在于，它能在不增加成本的情况下，改善任何化学成分的电池性能，无论是现有的还是新兴的。”
Biton还补充到：“固态电池隐藏着多种可能性，我们技术的最大优势之一是能够解决固态电池面临的主要问题，也就是阳极和阴极容量不匹配的问题，且这一点已经被证实。解决这一问题后，有望开发出更高能量且机械稳定的固态电池。”
传统的电池电极为2D结构，采用高密度金属箔，在其上层叠活性材料。但是，这种长达30年的二维结构已经达到了性能极限，无法实现不断增长的电气化需求所需的关键性能参数。
Biton表示：“如果将电极做成具有多孔结构的3D形状，那么在高负载时，整个电极上都会集成活性物质，电池的内部电阻也会减少。这种新的电池单元结构提高了表面积和电池的电极特性。这样不仅能提高能量密度和导电性，还能减少发热，抑制材料膨胀。”
同时，Biton表示：“从续航距离、充电时间、安全性、电池寿命的角度来看，3D电极技术对现有或新兴的任何电池化学成分都带来了极大的益处，而这些益处的实现均不需要从本质上改变电池的尺寸或零部件。”
Addionics已获得专利的电极制造工艺能够大大降低制造成本。该工艺与现有的电池制造设备和装配线兼容。另外，Addionics独有的AI（人工智能）算法可根据应用来优化电极设计，从而加快电池开发速度。
EV行业正专注于开发一种高性能EV，其与传统EV相比，续航距离更长，充电时间更短，安全性更高，同时具有能够与内燃机相竞争的价格。随着电池制造规模的扩大，价格下降，能够进一步提高行业的可靠性。Biton表示：“电池市场必须同时关注技术和规模两个方面。要想进一步提升性能，就必须跳出化学成分的限制。除了需要改善电池的物理性能之外，还必须利用AI来解决技术方面的课题，以扩大规模。”
另一个安全性课题是改善电池的机械稳定性和热均匀性，以有效避免电池过热或短路。Biton指出：“EV的电池起火虽然不常发生，但一旦发生就会对EV的引入和消费者的信任产生巨大影响。通过改变电池单元的设计，我们提供了一种比现有方法更有效地提高安全性的途径。”
Biton强调：“在我们的3D电极设计中，通过提高散热性、热均匀性以及机械稳定性，能够延长电池的寿命，减少爆炸起火的风险。”此外，他还表示：“相比采用新化学成分，在投放市场前需要进行稳定测试和调整，改善电池单元设计的风险更低。”
回收电池的能力也必须提高。对此，Biton表示：“我们不依赖化学成分的解决方案符合环保材料和规定，因此电池制造商能够快速使用新兴化学物质，从而减少使用日益稀少的稀有材料。”
Biton还提到：“3D电极技术的另一个优势是可延长电池寿命，这有助于减少废弃物的产生。我们独有的制造工艺与现有工艺相比更加环保。”该公司的3D电极可以在室温下制造，可削减能源成本以及温室气体排放量。
翻译：史海燕
审校：贾陆叶
李 涵
统稿：李淑珊
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