杭州星科源新材料科技有限公司(以下简称「星科源」)近日宣布完成数千万元天使+轮融资,本轮融资投资方为元禾原点,此前曾获得红杉种子、险峰长青、麟阁创投、水木清华校友基金、云道资本及产业投资人的天使轮投资,并由云道资本担任长期独家财务顾问。本轮融资主要用于开发新一代产品,以及在技术迭代基础上,突破规模化量产。
「星科源」2022年1月成立,聚焦于锂电用硅碳负极的生产及研发,同时在储备下一代固态电池专用的纳米硅技术。团队成员主要来自清华、北大、麻省理工学院等高校,在纳米材料、负极材料、固态电池以及设备制造领域具有多年的实践经验。
「星科源」自主设计研发新一代CVD纳米硅制造设备、硅碳材料合成设备等,开发了高分散性、易表面改性的纳米硅产品及高比容负极材料等多项工艺技术,已向头部厂商批量送样。
新能源爆发增长趋势下,锂电池面临能量密度、充电效率等性能瓶颈,在电池材料创新领域,寻找更高比容量负极材料成为当前研究重点之一。硅基负极材料理论比容量远超传统石墨材料,同时可显著提升锂电充放电效率,成为理想的新型负极材料。
然而,硅在完全锂化时,体积会发生100%-300%的膨胀,巨大的体积变化会导致材料破裂或损坏,从而影响电池的寿命和性能,成为硅基材料在实际应用中最大的问题。
硅碳复合材料技术是目前解决这一难题的公认路线,但在实际生产中,其工艺及量产设备尚无定式,这成为了创新企业竞争的突破口。走在前沿的Group 14等国际公司主要采用气相硅碳技术,核心产品SCC55™已拿下多个新能源汽车和消费电子公司订单。
单位克容量、首效、循环寿命、倍率性能是评价负极材料性能的重要维度。「星科源」创始人李学耕认为,气相硅碳技术本质上是高比容纳米硅颗粒二次造粒后,兼顾高首效、超长循环性能,底层逻辑都是超细尺寸纳米硅带来的性能兼顾。因此,「星科源」差异化技术路径的核心,在于纳米硅技术。
“我们的纳米硅技术有20年的积累,能保证做到数纳米级别,这是团队的最强项。”据星科源创始人李学耕介绍,以前研发的纳米硅主要用于量子点发光材料,应用在LED、医疗显示剂等领域。在锂电应用领域,「星科源」可以制备<10nm超细纳米硅颗粒,以及实现几纳米至几十纳米之间的粒径调节。
相较其他工艺而言,「星科源」的纳米硅粒径小、粒径分布可控,同时颗粒之间无硬团聚,更易分散,可在溶液中实现良好分散,做到既有量子效应又不易破碎,实现较高比容量和长循环稳定性。在此基础上进行原位碳包覆、原位掺杂,可以降低纳米硅的加工难度及电阻率,为后续硅碳负极工艺的开发留下空间。
“超细高分散性能出来后,在包覆上有更多可能,比如碳包覆、陶瓷材料、聚合材料等。”李学耕进一步阐释,团队还在加大投入开发纯纳米硅和复合硅材料,以降低成本,使产品最终具备低成本、高压实、高倍率、快充的竞争优势。