100% 矽材負極，GDI 讓鋰離子電池能量密度增 30%

為了打造高能量密度、儲電容量更高的鋰離子電池，近年來各界積極用矽取代傳統的石墨負極，而美國 GDI 打造出 100% 矽材料，製程捲對捲加工，且第三方測試容量達 3,200mAh/g。

各界對於矽負極電池寄予厚望，因為由這種豐富、無毒的材料製程的電池，理論容量為 3,600 mAh/g，相較之下石墨最大容量為 372 mAh/g。

根據 GDI 介紹，其矽負極在第三方測試中顯示超過 3,200mAh/g，能量密度比石墨負極高出 30% 以上，可連續 15 分鐘快速充電數百次。

現今鋰離子電池很難同時兼具快充、安全性和高能量優點，但 GDI 表示，由於其矽結構直接黏合到德國製造銅合金箔上，可以實現上述優勢。GDI 執行長 Rob Anstey 表示，下一步便是展示新電池的性能，讓電動車續航里程可達 800 公里，充電 15 分鐘即可行駛 400 公里，能在安全性前提下充電數百次。

Anstey 表示，GDI 的使命是提供完整 100% 矽負極，其製程還能整合進現有電池生產線中，大大減少陽極生產的溫室氣體排放，並在尖端工業設備上迅速擴張。

GDI 也與日本玻璃和電漿鍍膜 AGC 合作，用 AGC 改良的玻璃鍍膜設備進行捲對捲生產 MWh 規模，可以直接投入現有的電池生產線中，減少許多步驟還降低成本。Anstey 表示，GDI 和 AGC 已經計劃到 2028 年實現 GWh 生產路線圖，讓該技術在 2030 年可以用於數萬輛電動車。

根據第三方測試結果，GDI 矽負極電池也更能抵禦熱失控。若將 GDI 矽負極整合進 Navitas 3.5Ah 軟包電池，能量密度超過 250Wh/kg、採用標準液態電解質，用釘子刺穿電池 10 小時後，沒有起火、沒有冒煙，溫度僅上升 10°C。

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（首圖來源：GDI）