鋰電池廣泛用于現(xiàn)代各種移動(dòng)設(shè)備中，它具有質(zhì)輕、高效、能量密度高等一系列其它電池?zé)o法比擬的優(yōu)勢(shì)。

       然而，傳統(tǒng)鋰電池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的固有缺陷與制造工藝都會(huì)使鋰電池具有不可避免的安全隱患。得益于芯片制造技術(shù)，Enovix設(shè)計(jì)出了當(dāng)前性能最好的鋰電池，制造該電池的技術(shù)有望改變整個(gè)鋰電池行業(yè)。

       鋰電池是現(xiàn)代數(shù)字化革命的主力軍。它已經(jīng)廣泛用于手機(jī)、筆記本電腦、汽車(chē)等一系列移動(dòng)電子設(shè)備之中，是目前商業(yè)上最搶手的能量存儲(chǔ)系統(tǒng)之一。

       自鋰電池商業(yè)化以來(lái)，雖然它在商業(yè)上已經(jīng)非常成功，但它仍然有明顯的缺點(diǎn)：成本仍然很高；高溫下不穩(wěn)定；能會(huì)爆炸或引發(fā)火災(zāi)等。

       去年就發(fā)生了一系列與鋰電池燃燒、爆炸有關(guān)的事件：筆記本電腦被燒毀，航班被取消，懸浮滑板在工作時(shí)起火。在美國(guó)，去年因?yàn)殇囯姵仄鸹穑钦倩亓藘r(jià)值高達(dá)50億美元的Galaxy Note 7智能手機(jī)，并中止了該模型的繼續(xù)使用，這使得三星的市值減少了數(shù)十億美元。

       經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的檢測(cè)，三星在今年一月宣布這些故障主要來(lái)自于鋰電池的設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)的鋰電池設(shè)計(jì)起源于特定的歷史背景，但是今天可以我們完全可以利用芯片制造制造工藝提高鋰電池的生產(chǎn)水平。

       位于美國(guó)加州的Enovix公司已經(jīng)表示，他們能夠生產(chǎn)比目前市場(chǎng)上體積更小、更便宜、更安全的鋰電池。

       Enovix成立于2007年，啟動(dòng)資金來(lái)源于硅谷的幾家風(fēng)險(xiǎn)投資公司。該公司的第一個(gè)項(xiàng)目是，研究是否能用硅代替石墨做可充電鋰電池的陽(yáng)極材料。

       2012年，該公司已開(kāi)始生產(chǎn)比傳統(tǒng)鋰電池具有更高能量密度的電池，并在英特爾、高通和普拉斯半導(dǎo)體的戰(zhàn)略投資下，開(kāi)始開(kāi)發(fā)低成本、大批量的生產(chǎn)系統(tǒng)。
傳統(tǒng)的鋰電池設(shè)計(jì)起源于索尼公司生產(chǎn)磁帶的過(guò)程：

       - 磁帶是在塑料薄膜帶基上涂覆磁漿、干燥、切成長(zhǎng)條形并卷起而制成。如果將化學(xué)漿料涂在金屬箔上干燥并切片，就能成電極；

       - 然后，將兩個(gè)電極片中間夾一層聚合物電解質(zhì)隔膜，在允許離子劉東宇電極之間的同時(shí)不允許電子通過(guò)；

       - 最后將整個(gè)堆疊而成的結(jié)構(gòu)像壽司卷一樣纏繞在一起，這就形成了圓柱形電池的主要部分。

       這種設(shè)計(jì)雖巧妙，但如果要在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步提升電池性卻十分困難。這種設(shè)計(jì)很浪費(fèi)空間，限制了能量密度，還會(huì)在材料選擇、組裝過(guò)程中留下安全隱患。
Enovix電池對(duì)此做出了重要的改進(jìn)：第一，使用硅晶圓光刻技術(shù)在硅晶圓上制造兩極；第二，將傳統(tǒng)鋰電池的陽(yáng)極材料石墨換成了多孔硅。

圖 | 傳統(tǒng)鋰電池的內(nèi)部橫截面視圖，電池陽(yáng)極薄片、陰極薄片

被聚合物隔膜分開(kāi)，壓平并裝入金屬外殼中

       在組裝好的傳統(tǒng)鋰電池中，儲(chǔ)存能量的材料僅限于構(gòu)成陽(yáng)極（負(fù)電極）和陰極（正電極）的顆粒。通常情況下，金屬箔集流體，電解質(zhì)，封裝材料以及未利用的空間會(huì)占到電池總體積的40%，如此巨大的浪費(fèi)很大程度上降低了電池的能量密度。