荷兰电池公司用100%硅阳极替代石墨，将二氧化碳排放降低85%

当前，越来越多的国外电池公司开始以中国电池公司为标杆，甚至以超越中国电池公司为目标，这是因为全球大多数锂离子电池和石墨阳极都由中国制造。荷兰一家硅阳极初创公司 LeydenJar 被认为有潜力与中国电池公司“掰腕子”。当地时间 9 月 10 日，LeydenJar 公司完成 1300 万欧元的融资（折合人民币 1.08 亿元）。该公司称其硅阳极能够极大提升锂离子电池的性能，目前已有一家电池制造商利用现有设备在自动化锂离子生产线上生产了数千个采用该公司硅阳极的电池。LeydenJar 公司表示，其还将为一家未透露名字的“美国领先消费电子公司”扩大硅阳极技术的生产规模。另据悉，该公司宣传它是目前全球唯一一家来自荷兰的电池公司，也是目前全球唯一一家 100% 纯硅阳极公司。

此次投资由专注于气候领域先锋企业的德国风投机构 Extantia 和由荷兰政府主导设立的荷兰国家融资和发展机构 Invest-NL 共同完成。Extantia 的合伙人亚伊尔·雷姆（Yair Reem）表示：“他们的纯硅阳极平台正在为能量密度树立新的全球标杆，其产品不仅能与中国顶级生产商最先进的电池单元相媲美，而且有潜力超越它们。”值得注意的是，LeydenJar 公司本次融资中的另一家投资方 Invest-NL 还管理着一项 1 亿欧元的保护条款，旨在保护一些重要的荷兰公司免于不必要的外资收购，以巩固荷兰在相关产业中的竞争力。

据了解，LeydenJar 公司成立于 2016 年，是荷兰独立非营利性研究机构——荷兰应用科学研究院的一家子公司。最近十年来，尽管锂离子电池的能量密度已经翻了一番，但是 LeydenJar 公司表示该公司的 100% 纯硅阳极的能量密度比传统石墨阳极高出 50%，凭借这种基于 100% 硅阳极的电池技术，该公司创下了 1350Wh/L（堆叠级）锂离子电池最高能量密度的世界记录。充电时间在 12 分钟之内，突破了传统电池的尺寸限制和重量限制，二氧化碳排放量减少 85%。这是因为硅具备独特的锂储存能量，因此在制造阳极时需要更少的材料，这意味着生产过程将能得到简化，每公斤材料排放的二氧化碳也会更少。LeydenJar 公司采用行业标准的卷材形式来供应硅阳极，因此硅阳极在生产上能够兼容已有的锂离子电池产线。

事实上，该公司并非是第一个发现可以使用硅阳极来代替石墨阳极的机构，业内早已知道硅阳极的优越性。但在此前，阻碍其被用于该领域一只拦路虎便是硅的脆弱性。具体来说，当使用硅来存储锂离子的时候容易变得膨胀，这时假如没有某种结构来支撑，连续性的充电循环就会导致硅的迅速崩塌。这样一来就会给电池内部造成损坏，进而导致电池退化和失效。

为了解决这些问题，此前一些其他硅阳极公司通过设计各种支架来防止材料分解。比如，此前人们一般使用重型夹具来在电池运行时施行较大的外部压力，以便让电池阳极保持结构完整性以及防止其失效。但是，这个压力一般为 1MPa 左右，这相当于将三架三角钢琴放在智能手机上的重量。如此之大的压力限制了硅阳极在消费级电子产品上的应用范围，因为消费级电子产品比如手机、笔记本电脑和可穿戴设备其制造商往往需要电池在没有压力的情况下也能表现优良。

那么，LeydenJar 公司是如何克服这一难题的？据介绍，不同于石墨阳极生产中的浆料涂覆工艺，该公司的生产工艺利用等离子体来产生能量，因此无需溶剂或粘合剂进行粘合，从而可以完全跳过耗能的干燥步骤，进而让这一工艺更加具备节能优势。与此同时，这种单步骤的工艺可以将阳极直接沉积到集流体上，而集流体 100% 采用再生铜，这让这家位于荷兰的公司更加具备采购优势。

具体来说，该公司利用等离子气相沉积技术在薄铜片上生长了海绵状硅柱，这种技术无需湿法化学工艺，具有更好的可持续性，能够直接地沉积纯硅阳极。由于这些海绵状硅柱能够膨胀和收缩，因此可以在装在锂的时候填补硅柱之间的空隙。这种硅结构既能带来更快的充电速度，也可以实现更低的碳足迹。硅结构无需任何外部压力即可实现 500 次以上的充电循环，但是容量损失低于 80%。这种硅阳极首次完全摆脱了对于外部压力的需求，但却仍能实现行业内需要的基准目标，即 500 次循环后容量保持率为 80%，700 次循环后容量保持率为 70%。硅阳极还具有多孔的结构，故能很好地适应硅在电池循环过程中的膨胀和收缩，从而让电池的结构完整性和长期性能得到保障。对于纯硅来说，它的锂存储容量是石墨的 10 倍，故能解决传统电池在尺寸与性能上难以兼顾的问题，由于能将尺寸做小，故能用在手机等消费设备上。可以看出，上述充电循环数字低于汽车制造商通常设定的 1000 次充电循环的常用目标，但是考虑到 LeydenJar 公司眼下主要聚焦于发展消费电子产品客户，电动汽车客户则将于更晚之后拓展，那么这一数字也与其发展路线图相符合。

该公司将其硅阳极命名为 Silyte，它专门为高耗电电子设备设计。LeydenJar 公司的 CEO 克里斯蒂安·鲁德（Christian Rood）表示：“硅阳极长期以来一直是电池设计的圣杯。而 Silyte 是可穿戴 AI 设备翘首以盼的电池突破，它是电池制造商们可以在现有生产线上直接使用的首款纯硅产品。我们和所有可穿戴设备行业的人士都相信，硅阳极将成为行业标准，为所有类型的设备解锁新的外形尺寸和功能。”

值得注意的是，该公司向客户提供的是硅阳极而非电池成品，这让其能和更多电池制造商建立合作，利用后者的业内经验促进电子设备和电池设计的创新，加速硅阳极成为电池阳极首选材料的普及。同时，该公司还指出，硅阳极的制造能够摆脱对于石墨开采和石墨精炼的依赖，故能降低地缘政治风险，从而能够实现供应链的可持续性，克服了下一代电池阳极的关键限制之一。

总的来说，LeydenJar 公司的硅阳极能够减轻电池重量，并能降低电池生产过程对于环境的影响。2025 年 3 月，LeydenJar 公司入选了《时代》杂志“2025 年全球 250 强绿色科技公司”榜单，位于榜单第 104 位，是入选的六家荷兰公司的其中一家。这也证明即便是来自于荷兰这样不算大的国家的公司，也能依靠创新产生全球性的影响力。

2025 年 8 月，LeydenJar 公司的 Silyte 硅阳极已经在该公司的中试工厂投入生产。其还将利用此次融资以及上述美国客户承诺的 1000 万欧元订单费用，在荷兰埃因霍温建设第一期工厂，这间工厂预计将于 2027 年投入生产。工厂将拥有该公司自主研发的等离子化学气相沉积设备，并将用于大规模地生产硅阳极。

该公司表示，预计全面投入运营之后，这间工厂每年将生产 12.5 万平方米的硅阳极，这足以为 500 万智能手机电池供电，也足以为全球所有耳机供电。未来，预计这些硅阳极将能满足智能眼镜、智能手表、耳机和手机等紧凑型设备对于电池的高能耗需求。LeydenJar 公司的 CEO 克里斯蒂安·鲁德（Christian Rood）曾在一篇公司新闻稿中表示：“创立这家公司时我的梦想是让硅阳极能被用于所有电池应用之中。”其还表示阳极工厂的打造是将硅阳极用于消费电子产品的重要一步，未来其还将进军新能源汽车领域。与此同时，克里斯蒂安·鲁德（Christian Rood）还于昨日在其社交媒体上补充称，公司并不完全是要挑战中国电池公司，而是希望能够保持合作。通过合作的方式，让原始设备制造商（OEM，Original Equipment Manufacturer）可以获得该公司的高能量密度电池，而该公司则可以利用独家技术将“阳极瓶颈”转变为“阳极能量”。

参考资料：

https://leyden-jar.com/leydenjar-closes-new-investment-round-to-launch-first-100-silicon-anode-production-facility/

https://leyden-jar.com/leydenjar-releases-silyte-worlds-first-pure-silicon-anode-designed-for-the-age-of-wearable-ai/

https://leyden-jar.com/leydenjar-cells-with-100-silicon-anode-achieve-500-cycles-without-external-pressure/

https://leyden-jar.com/leydenjar-recognized-in-times-world-top-250-greentech-companies/

https://leyden-jar.com/leydenjar-at-hannover-messe-2025/

https://leyden-jar.com/leydenjar-technologies-chooses-eindhoven-strijp-t-for-its-first-anode-factory/

https://leyden-jar.com/leydenjar-won-the-automotive-innovation-award-2024-for-sustainability/

https://leyden-jar.com/lca-study-on-leydenjars-silicon-anode/

https://techcrunch.com/2025/09/10/dutch-battery-startup-leydenjars-silicon-anode-tech-could-pose-a-challenge-to-china/

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