新材料：Ampriusが開(kāi)発した超高密度バッテリーチョッキは戦闘員に2倍のエネルギーを提供する

2022年にAmprius年から性能に優(yōu)れたシリコン陽(yáng)極電池を出荷し、世界で最も密度の高い電池セルを一挙に獲得した。現(xiàn)在、作戦員に軍用規(guī)格のウェアラブルバッテリを提供するというユニークな応用例に注目しています。

この考え方は簡(jiǎn)単です：未來(lái)の兵士は最小の重量で最大のエネルギーを持ち、戦場(chǎng)で著用し、隠れて、持ち歩く大量のミッションクリティカルな電気ハードウェアにエネルギーを提供する必要があります。Amprius その超高密度バッテリーの稼働時(shí)間は既存のソリューションの2倍になり、兵士たちが充電を止めることなく野外で長(zhǎng)く続けることができるようになると主張しています。

米陸軍は、兵士の統(tǒng)合視覚増強(qiáng)システムやその他のミッションクリティカルな通信機(jī)器、センサー、ウェアラブルエレクトロニクス機(jī)器、そしてSF作家しか思いつかないかもしれないハードウェアに一體化電源を供給する次世代ウェアラブルコフォームア電池（CWB）を開(kāi)発している。この電池の設(shè)計(jì)理念は、形狀と大きさが異なる特定の物品電池の代わりに、単量體流線型電源を使用することであり、この単量體流線型電源は薄くて柔軟な構(gòu)造設(shè)計(jì)を採(cǎi)用し、人體と完璧にフィットすることができる。

Inventus Power社は、2021年に受注競(jìng)爭(zhēng)に參加することに選ばれた4つの國(guó)防請(qǐng)負(fù)業(yè)者の1つである現(xiàn)在世代のコモン型ウェアラブルバッテリーを生産している。AmpriusはプロジェクトのためにInventus社は高エネルギー電池を提供する電池専門(mén)家の一人であり、Enovix社もその一人である。同社は今年1月に同プロジェクトを完了したシリコン陽(yáng)極安全リチウム電池の初の量産出荷を発表し、今週にはCWB電池グループのさらなる開(kāi)発に電池を提供することを確認(rèn)した。

Amprius社の孫康博士最高経営責(zé)任者は木曜日の公告で、「今回のバッテリーパック統(tǒng)合は、米國(guó)陸軍に地上電源ソリューションを提供する上で大きな進(jìn)展を遂げたことを示している。私たちのSiMaxx安全電池は高いエネルギー密度と安全特性で知られており、下積み兵士の任務(wù)時(shí)間と信頼性を高める上で重要な役割を果たすだろう。"

秘密成分：Ampriusはそのシリコンナノワイヤ配置がシリコン膨張によりよく適応でき、イオンと電子に導(dǎo)電経路を提供できると主張している

SiMaxxは、従來(lái)の黒鉛負(fù)極をナノワイヤ構(gòu)造のシリコンに置き換えたAmprius社獨(dú)自の電池構(gòu)造の最新商標(biāo)名です。シリコンは最大10個(gè)まで収容できるリチウムイオンを2倍にすることでエネルギー容量が向上し、ナノワイヤ構(gòu)造はイオン移動(dòng)中の體積膨張と収縮によりよく適応し、シリコン分解を防止することができる。

2023年にMobile Power Solutionsで検証されたSiMaxxバッテリのエネルギー密度は500 Wh/kg（重量）と1300Wh/kg（體積）。Amprius社が2022年に出荷を開(kāi)始したとき、最初に推定されたエネルギー密度はそれぞれ450 Wh/kgと1150Wh/kg。他にも500 Wh/kgのバッテリが発表されているのを見(jiàn)てきましたが、実験室環(huán)境では700 Wh/kgを超えているものもありますが、SiMaxx電池は依然として私たちが見(jiàn)た最高密度の電池であり、出荷することができます。

既存の軍用電池ソリューションと比較して、SiMaxx電池のこのような超強(qiáng)エネルギー密度は、電池パックの重量や體積を増やすことなく、電池パックのエネルギーを2倍にすることができる。これにより、兵士は充電を止めることなく、より長(zhǎng)い時(shí)間任務(wù)を遂行することができます。

昨年、ゲルポリマー電解質(zhì)を用いた390 WHr/kgのSiMaxxバッテリー反復(fù)製品は、潛在的な弾丸、弾丸片、その他の戦場(chǎng)の危険に直面している兵士が裝著しているバッテリーにとって重要な一歩である、アメリカ軍が要求している爪貫通テストに合格した。この電池パックは防弾衣と統(tǒng)合され、胸、側(cè)面、または背中に裝著することができます。

Amprius SiMaxx電池は最もエネルギー密度の高い即使用型リチウム電池セルである

陸軍が2030年5月までに実施する予定のCWBプロジェクトもAmpriusを支援生産能力を高めた。米陸軍が支援した製造技術(shù)（ManTech）計(jì)畫(huà)によると、同社は1月に最初のCWB電池を出荷する前に生産規(guī)模の拡大を完了した。4 月には、カリフォルニア州フリモント工場(chǎng)の生産能力を2メガワット時(shí)に引き上げるためのツール鑑定プロセスが完了しました。コロラド州にある2番目の生産拠點(diǎn)は2025年に予定されている年に生産を開(kāi)始し、その時(shí)點(diǎn)で同社の生産能力はギガワット時(shí)規(guī)模に達(dá)する。

高出力ウェアラブルデバイスのほか、Ampriusのバッテリー技術(shù)はまた、電気航空、衛(wèi)星、ドローン業(yè)界の興味を引き起こし、ソーラーカーチャレンジで異彩を放ち、昨年の試合でベスト4を獨(dú)占した。具體的な電気自動(dòng)車(chē)計(jì)畫(huà)はまだ聞いていないが、同社は電気自動(dòng)車(chē)分野が將來(lái)の市場(chǎng)であることに言及しており、そのシリコン陽(yáng)極電池をテスラに応用する予定だModel 3バッテリーパック、EPA航続距離は310マイル（500キロ）から547マイル（880キロ）に向上します。