早晨起床時，手機剩餘電量不多。插上充電器，洗漱換衣的工夫，電量已近滿格。以前睡前充一宿，現在醒後充一會，充電習慣的改變，得益於快充技術的普及。

看似只是換個充電器，但充電提速後，挑戰隨之而來。“就像在能量轉換效率、散熱、電池壽命、安全性和充電器體積等約束條件間‘走鋼絲’、找平衡。”OPPO公司電池研發負責人田晨說。

“消費者有要求：緩解電量焦慮，快充和大容量電池全都要。但對我們來講，這兩者不易兼顧。”榮耀公司電池專家盧青雲介紹，鋰電池多以石墨為負極材料，增加電池容量，就得加厚電極，導致鋰離子的傳輸路徑變長、充電速度變慢。

把矽摻進石墨負極——這是廠商想出的辦法。矽的理論比容量接近石墨的10倍，同等質量能記憶體更多電量。但它的“脾氣”不太好，充電時體積會顯著膨脹。

為此，研發人員在電池裡用碳材料搭“骨架”，約束矽的膨脹，並且預留空間，讓它“有處可脹”。盧青雲介紹，公司研發的電池，矽含量已從第一代的約5%提升至約32%，實現電池容量與快充能力同步提升。

盧青雲說，“傳統電池的電流，集中從一組正負極通路進出。我們採用三極耳雙回路技術，把‘大車流’分成兩股‘小車流’，既縮短電流傳輸路徑，也減少局部發熱。”

田晨則表示，公司生產的手機電池採用雙電芯架構，配合演算法動態調節，分擔充放電壓力。

充電器的體積和重量越來越大，如何解？

按下葫蘆浮起瓢。充電速度提升，充電器的體積和重量卻越來越大。比如傳統的筆記本充電器，功率雖大，但像個小板磚，又重又大不便攜帶。原因在於，充電器通過電子開關高速開合，把電能切成一份份高頻脈衝，經變壓器等處理後輸給手機。由於電子開關過去主要由矽材料製成，開關頻率有限。提高充電功率，就得增加每次傳遞的電能，變壓器等元件也要變大。

反映在實際體驗中，消費者出門時，包裡要放塊“小板磚”延長手機續航，這樣的快充體驗，誰買帳？

這一次，各大廠商將目光投向氮化鎵。這種新型半導體材料製造出的功率器件，具備開關頻率高、能量損耗低等優勢，為充電器同時實現大功率和小體積創造條件。好比提著水桶往水池裡運水，運的次數多了，“水桶”便可以小一些，“灑掉”的水少了，損耗和發熱也會降低。

“我們還圍繞材料特性重新設計控制、散熱等整套系統。”安克創新相關技術負責人說，國產晶片、半導體器件及相關供應鏈日漸成熟，為氮化鎵技術廣泛應用提供支撐。

隨著手機、平板電腦等電子產品加速普及，生活中的充電場景更加多元，消費者對充電的需求不止於快，安全、穩定、便利……多個痛點有待解決。一個常見的問題是，快充是否傷電池？

“選擇經過正規認證的充電器和線纜，快充對電池壽命的影響可控。”綠聯公司研發經理鄧富貴介紹，充電倍率和溫度是影響電池壽命的關鍵因素，隨著材料和結構不斷進步，電池能夠承受更高的充電倍率。

還有消費者發現，相同介面的充電器，充電速度卻差不少。

“實現快充，充電器、線纜與裝置都要匹配。”鄧富貴說，充電器與手機會先進行協議“握手”，匹配輸入輸出功率，再進行充電。目前Type—C介面的裝置，通常都支援主流快充協議。但一些手機廠商也有自己的大功率快充協議。充電器如果沒能獲得廠商授權，就只能按主流協議快充，功率和原廠充電器相比有差距。

安克創新相關技術負責人認為，除了充電速度、發熱等顯性痛點，企業還要多關注消費者的潛在需求，如多介面和伸縮線設計可以減少雜亂線纜，充電器搭載螢幕則讓即時狀態一目瞭然，“給使用者帶來更安心省心的使用體驗，是我們的努力方向。” (人民日報)

近日深圳索理德新材料科技有限公司（下稱索理德）完成數億元A輪融資，本次融資有四家頭部國資機構參與，其中有老投資方投控東海和中信建投，還新引入三峽資本的江峽綠色基金和興湘集團旗下的興湘科技成果轉化基金。

索理德主要生產固態電池的核心材料，包括矽基負極材料、固態電解質材料、鋰金屬負極材料等。

鋰電池中的矽基負極材料，是通過將鋰儲存在硅結構中而不是石墨中，來提升電池的能量密度和充電速度——在鋰電池中，將鋰離子從正極運輸到負極需要六個碳原子來儲存一個鋰離子，但是如果使用硅材料，一個硅原子可以帶四個鋰離子，就相當於將效率提高24倍。

在目前應用中，硅負極主要採用摻雜的方式加入到人造石墨中，主流技術路線為硅碳和硅氧，硅碳負極是指納米硅與石墨材料混合，硅氧負極則採用氧化亞硅與石墨材料復合。以硅碳負極和硅氧負極為主的矽基負極材料理論容量能達到石墨類負極材料的10倍以上。

矽基負極材料很受電池行業重視，被看作鋰電負極材料的發展方向。2023年下半年以來，已有特斯拉、蔚來、智己、埃安等品牌旗下車型搭載矽基負極動力電池。

前不久，鉛筆道曾報導過特斯拉七號員工基恩·別爾迪切夫斯基創辦的矽基負極材料公司Sila獲得3.75億美元融資。奔馳將從2025年開始在其推出的G-Class中採用Sila的矽基負極產品泰坦硅，松下也計畫在電池中採用泰坦硅。

索理德創辦於2019年，創始人慈立傑是哈工大（深圳）材料科學與工程學院博士生導師。

慈立傑生於1972年，1990年考入山東工業大學鑄造專業，之後在哈爾濱工業大學和清華大學獲得碩士和博士學位。曾在三星美國聖何塞研究中心擔任首席研究員、碳納米材料實驗室主任。

在美國倫斯勒理工學院做訪問學者期間，慈立傑發現了一種特別黑的材料，比美國國家標準與技術研究院用作當前黑色基準的碳物質黑了近30倍，幾乎能吸收所有的光，而且還不反射光。2008年他為這種材料申請了“最黑人造材料”吉尼斯紀錄，這種最黑材料在太陽能轉換等領域能發揮廣泛的應用。

慈立傑回國後，曾在山東大學、哈工大（深圳）任教。

2022年，索理德完成Pre-A輪融資，籌建3000噸/年產線 ，佈局1000噸納米硅碳產線，固態電解質開始中試（即把處在試制階段的新產品轉化到生產過程的過渡性試驗）。2022年10月，索理德山東百噸硅氧碳生產線投產。

目前，索理德已實現高能量密度硅碳負極、氧化物和硫化物固態電解質的產業化。

涉及矽基負極材料創業企業近期有多起融資。今年1月，格源新材料宣佈完成數千萬元天使輪融資；2月，聯創鋰能獲得2.25億元融資；3月，昱瓴新能源啟動A+輪融資；6月，天目先導完成B+輪融資；7月，蘭溪致德新能源宣佈完成數億元D輪融資。 (鉛筆道)

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