新材料：Ampriusが開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年から性能に優れたシリコン陽極電池を出荷し、世界で最も密度の高い電池セルを一挙に獲得した。現在、作戦員に軍用規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。

この考え方は簡単です：未来の兵士は最小の重量で最大のエネルギーを持ち、戦場で着用し、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、兵士の統合視覚増強システムやその他のミッションクリティカルな通信機器、センサー、ウェアラブルエレクトロニクス機器、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体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）を開発している。この電池の設計理念は、形状と大きさが異なる特定の物品電池の代わりに、単量体流線型電源を使用することであり、この単量体流線型電源は薄くて柔軟な構造設計を採用し、人体と完璧にフィットすることができる。

Inventus Power社は、2021年に受注競争に参加することに選ばれた4つの国防請負業者の1つである現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発に電池を提供することを確認した。

Amprius社の孫康博士最高経営責任者は木曜日の公告で、「今回のバッテリーパック統合は、米国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、下積み兵士の任務時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、イオンと電子に導電経路を提供できると主張している

SiMaxxは、従来の黒鉛負極をナノワイヤ構造のシリコンに置き換えたAmprius社独自の電池構造の最新商標名です。シリコンは最大10個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、ナノワイヤ構造はイオン移動中の体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（体積）。Amprius社が2022年に出荷を開始したとき、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てきましたが、実験室環境では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エネルギー密度は、電池パックの重量や体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、より長い時間任務を遂行することができます。

昨年、ゲルポリマー電解質を用いた390 WHr/kgのSiMaxxバッテリー反復製品は、潜在的な弾丸、弾丸片、その他の戦場の危険に直面している兵士が装着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合され、胸、側面、または背中に装着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（ManTech）計画によると、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の生産能力を2メガワット時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番目の生産拠点は2025年に予定されている年に生産を開始し、その時点で同社の生産能力はギガワット時規模に達する。

高出力ウェアラブルデバイスのほか、Ampriusのバッテリー技術はまた、電気航空、衛星、ドローン業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を独占した。具体的な電気自動車計画はまだ聞いていないが、同社は電気自動車分野が将来の市場であることに言及しており、そのシリコン陽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。