存储容量是石墨的十倍，石墨是迄今为止在锂离子电池中用于促进充电的材料。 这就是预测未来几年将在“智能手机”和设备以及汽车电池阳极（大众汽车刚刚宣布即将在萨贡托建造超级工厂的领域）中使用硅的原因制造电动汽车电池，预计创造 3.000 个工作岗位）。 美国的 Sila Nanotechnologies 等公司已确认开始使用这种矿物生产第一批电池单元。
西班牙有几个研究中心在研究这种矿物，在地壳中含量第二高，比石墨更容易获得（在许多其他情况下——例如，拥有中国霸权的“稀土”），因为它存在于岩石或沙子，一旦提取，它就可以开始其有用的生命周期。
这就是他们在 Floatech 所做的事情，这是 IMDEA Materials（隶属于马德里社区的一个研究机构）的附属机构，由该研究所多功能纳米复合材料小组的一部分 Juan José Vilatela 和 Richard Schäufele 共同资助。
现在和未来
Vilatela 是墨西哥伊比利亚美洲大学的物理工程师和剑桥大学的博士，他强调了使用这种材料的本质：以及减轻重量和尺寸”。
作为研究人员的标志，创新的重点在于改进工艺，使其在“良性场所”中无处不在这在 Floatech 消除了所有溶剂和混合过程，因此将减少对环境的影响”。 在一轮投资中进行参观，以期在 2023 年建立第一个试点工厂，并在 2025 年之前准备好产品（他们得到了欧洲研究委员会的支持，来自一个卓越的研究项目）。
当然，尽管硅具有很多优点，但它也存在一些必要性，例如由于锂离子电池充电和放电过程中典型的体积连续变化而导致其破裂。 从这个意义上说，马德里自治大学应用物理学教授卡门莫兰特强调了这种矿物的重要性：“它作为锂电池的负极材料非常有前景，因为它是比理论容量最高的元素并且在自然界中非常丰富。 例如，在可再生能源的储存中，这可能非常重要。 然而，由于在硅中引入/提取锂时会发生巨大的体积变化，其中材料的体积增加和减少多达四倍，导致阳极破裂、断裂，电池失去稳定性。 出于这个原因，我们正在研究如何通过使用小尺寸材料（例如薄硅膜和硅纳米线）来延长这些电池的使用寿命。”
正如莫兰特指出的那样，该解决方案是一个必要的物理步骤，“通过使用更薄的硅层并制造垂直排列的硅纳米线。 为了形象化它，它类似于疼痛的尖峰，在那些体积增加的空间之间可以容纳在装卸过程中”。 这位专家还强调，该领域有两种类型的硅：“晶体硅（更昂贵且在商业上不可行），以及无定形、多孔且可以通过引入材料进行‘掺杂’，因此它仍然是更具导电性，我们正在与 CIEMAT（能源、环境和技术研究中心）的光伏太阳能部门沉积硅器件组合作进行研究”。
以 CIC energiGUNE 细胞原型研究小组的博士后研究员 Marta Cabello 为例，她强调了迄今为止，该行业在阳极中使用的硅含量非常低，介于 5% 到 8% 之间。 它强调了该机构参与了欧洲项目 3beLiEVe，“其目标是通过在欧洲设计和制造的第一代电池的供应，加强欧洲电池和汽车行业在未来电动汽车市场中的地位。” 在该项目中，研究了在阳极材料中引入二氧化硅。
该中心位于 Álava 科技园，在此之前，该中心参与了另一个杰出的欧洲项目石墨烯旗舰核心 2，“在该项目中，对硅阳极与石墨烯的结合进行了研究，并设法扩大了这种材料组合的规模。量产”。
新时代
由于可持续性，Cabello 指出，电池能量密度的提高将使电动汽车的电池能够提供更多公里以节省一次充电：硅阳极的工业基础锂离子电池减少到最低限度，是这些负极的制造和加工是在水性介质中进行的，远离常用的有机溶剂，这些有机溶剂有毒并降低电池的安全性”。
另一个亮点是西班牙公司Ferroglobe与Little Electric Cars一起入选第二个覆盖整个电池价值链的泛欧研究与创新项目（IPCEI）。
世界领先的金属硅和硅锰铁合金生产商，在太阳能、汽车、消费品、建筑和能源领域等快速增长和充满活力的市场拥有全球客户群，在西班牙、法国、挪威设有制造工厂、南非、美国、加拿大、阿根廷和中国（26 个生产中心，在全球拥有 69 个熔炉，在全球拥有约 3400 名员工）。
Ferroglobe 在其创新研发中心（位于拉科鲁尼亚省萨蓬市）与西班牙唯一的二氧化硅冶金厂一起启动了一项战略创新计划，旨在开发用于锂负极的硅粉（微米级和纳米级）离子电池。 “该公司（他们指出）希望为汽车和移动行业当前面临的挑战提供解决方案，例如促进向更可持续和气候中和技术的过渡。 在这种情况下，电池是这一变革的关键技术，但有必要确保制造它们所需的先进材料的供应”。 一种国际情景，其中硅被确立为第一个十年的基本材料之一，以阐明盈利能力和可持续性之间的关系。
