Graphene Manufacturing Group Ltd. (多伦多证券交易所-V：GMG）（场外柜台交易系统：GMGMF）（以下简称 “GMG ”或 “公司”）很高兴提供石墨烯铝离子电池技术（以下简称 “G+AI 电池”）的最新进展情况，该技术是由 GMG 和昆士兰大学（以下简称 “UQ”）根据与全球最大的金属和矿业集团之一力拓集团（Rio Tinto）签订的联合开发协议开发的。
值得注意的是，本次更新包含了有关 GMG G+AI 电池的信息：
- 与美国印第安纳州电池创新中心的合作。
- 电化学优化
- 达到 1000 mAh 电池单体容量（此前）
- 电池技术准备水平
- 迈向商业化和市场应用的下一步
- 下一代电池性能
- GMG 石墨烯铝离子电池开发的重要里程碑
与美国印第安纳州电池创新中心合作扩大规模。
GMG 很高兴地宣布，公司已与美国印第安纳州电池创新中心（“BIC”）签订服务合同，为石墨烯铝离子电池的下一阶段开发提供支持。
BIC 是一项合作计划，旨在整合知名大学、政府机构和商业企业的领导力。 BIC 是一个公私合营的非营利组织，致力于为国防和商业客户快速开发、测试和商业化安全、可靠和轻质的储能系统。BIC 是一个独特的组织，10 多年来一直为世界领先的电池公司领导电池芯开发工作，并开展了 500 多个电池开发项目
BIC 位于印第安纳州布卢明顿以南一小时车程的纽伯里，占地 40,000 平方英尺，拥有从研发到商业化（包括小批量生产）的全套设施，其使命是加速电池技术领域的创新。BIC 位于同一地点，并与其合作伙伴的研究和生产设施建立了虚拟连接，因此具备电池生命周期所有方面的能力。
图1：BIC 干燥室之一，包括电极涂层设备
通过与 BIC 合作，GMG 可以利用 BIC 的技术能力和生产设施，避免建设试验工厂的资本成本（可能耗资超过 1,000 万澳元），在量产前生产样品细胞。 根据与 BIC 签订的服务协议，GMG 将支付所提供服务的费用，并保留开发工作的所有知识产权。与 BIC 签订的服务协议将使 GMG 能够在 BIC 扩大电池生产规模的过程中优化其电池设计和电池制造设备，从而在电池开发风险进一步降低之前推迟制造能力方面的资本支出。
GMG非常高兴能与BIC在GMG下一代电池开发的下一阶段开展合作。
电化学优化
公司目前正在优化 G+AI 电池的电化学性能，这是一个标准的电池开发流程步骤（请参阅下文电池技术就绪水平部分）。
自 2024 年 2 月实现 1 Ah 的目标电池容量以来，公司在袋装电池的电化学方面积累了大量知识。
G+AI 电池在这一成熟阶段所面临的挑战与其他已投入量产的电池化学成分（包括锂离子电池）非常相似。
在成功生产出可重复且经过第三方测试的 1000 mAh+ 袋装电池后，我们将公布袋装电池的性能。
如图 2 所示，公司有信心实现电池路线图的总体时间表，这也是公司之前发布的信息。
图 2：电池芯路线图
如图 3 所示，优化过程分为五个步骤，公司每周完成一次所谓的 “冲刺”。
图 3：优化每周冲刺流程
1. 制造电池
G+AI 电池的主要部件见图 4：
阴极：将石墨烯、粘合剂和溶剂（水或其他溶液）层叠在金属箔阴极基板上。
阳极： 铝箔
电解质： 氯化铝和离子液体（尿素或其他溶液）
隔膜： 隔膜
图 4：石墨烯铝离子电池组件
这些组件按照标准的步骤进行组装，并记录在公司的电池开发流程操作手册中。
在电池设计中可以尝试许多不同的变化，包括但不限于图 5 所示的以下内容：
- 阳极箔类型和厚度
- 提高循环寿命
- 电池组装工艺
- 阴极浆料的石墨烯加工
- 阴极浆料的涂层
- 电解液的变化
- 充放电算法
- 优化额定电压和容量
- 隔膜类型（不同材料、供应商和厚度）
- 优化材料重量
图 5：电池优化变量
通常情况下，每种电池设计都要进行 5 次测试，以确保测试的统计深度。
从 2023 年至今，共进行了 250 次单个袋装电池科学实验和近 1000 次单个袋装电池实验。电池的基本建模工作已经完成，公司目前正在对电池进行动态建模，以支持多变量优化分析。
2. 测试电池性能
一旦测量了电池性能（在充电/放电堆上），就可以观察到某些性能参数，包括但不限于以下参数：
- 容量（毫安时）
- 标称电压（伏特）
- 充放电循环次数（次）
- 电池的物理膨胀或收缩
- 电池的物理变化
然后记录这些数据，并将其与电池设计和制造电池的组装过程联系起来。
3. 比较电池性能
这一步骤的目的是了解在单独测试中，哪些设计和电池组装参数会对电池性能产生可重复的因果变化。
每次冲刺通常只关注设计或电池组装中的一个变量–图 6 是一个为期 3 周的冲刺计划示例。
图 6：冲刺计划示例
4. 审查优化选项
在审查下一次冲刺的优化选项时，有许多参数需要考虑。通常情况下，电池片或组装工艺的一个设计参数会积极改善电池片的一个性能结果，但却会对另一个性能结果产生负面影响。公司在优化电池片的各种性能结果（其中一些如图 7 所示）时，需要考虑对其他性能结果的各种潜在权衡。
图 7：电池优化过程
5. 提出下一个电池设计方案（再次重复步骤 1）
公司选定电池参数设计后，需要进行优化测试。这就需要重复步骤 1，直到选定最终设计或变量。
达到 1000 mAh 电池容量
公司曾于 2024 年 2 月 6 日宣布，已生产出多个容量超过 1000 mAh（1 Ah）的电池袋电池，如图 8 所示。 这是继 2023 年 9 月宣布电池容量达到 500 毫安时之后，公司在展示从纽扣电池到袋装电池的可扩展性方面取得的一个重要里程碑，也是电池开发的下一个里程碑。
图 8：典型的 G+AI 袋式电池原型
如图 9 所示，在 BIC 成功制造出电池并成功进行客户试验之后，GMG 预计将进行大规模商业生产。
图 9：袋式电池放大过程
电池技术就绪水平
石墨烯铝-离子技术的电池技术就绪水平（“BTRL”）仍为 4 级（见图 10）。目前，GMG 正在通过持续的实验室实验优化袋式电池的电化学性能。由于制造石墨烯铝离子电池所需的设备和工艺与制造锂离子电池相同，因此通过与英国工业技术委员会合作，预计电池技术就绪程度将提升至 BTRL 7 和 8 级。
图 10：电池技术就绪程度
资料来源 “电池组件就绪水平 (BC-RL) 框架： 特定技术开发框架”，Matthew Greenwood 等人
商业化和市场应用的下一步行动
公司将继续利用 GMG 石墨烯铝离子电池的超高功率密度和标称能量密度特性，为已完成的 GMG 石墨烯铝离子电池提供广泛的应用。除力拓外，一系列全球性公司已秘密表达了与 GMG 在以下垂直领域开展合作的兴趣：
图 11 下一代电池性能
图 12 显示了 GMG 下一代石墨烯铝离子电池的性能数据（在纽扣电池上测试和计算得出），与最常见的锂离子电池进行了比较，并列出了其优势特性。
在成功生产出可重复且经过第三方全面测试的 1000 mAh+ 袋装电池后，我们将公布袋装电池的性能。
图 12：石墨烯铝离子电池性能比较数据（纽扣电池）
袋装电池的性能数据可能会有很大不同，将在 1000 mAh+ 容量袋装电池开发和测试完成后公布。
资料来源：
*昆士兰大学根据行业标准估算方法对纽扣电池的 GMG 测试数据进行了验证，使用的还原因子为 2.3。
#CATL 3.7V 65Ah NCM 锂电池电芯 – LiFePO4 电池 (lifepo4-battery.com) on 29/09/22 7
美元 CATL 3.2V 150Ah 磷酸铁锂电池芯 – 磷酸铁锂电池（lifepo4-battery.com），29/09/22
电池开发的重要里程碑：
GMG 石墨烯铝-离子电池开发的重要里程碑：
授予 RSU
公司还欣然宣布，在年度薪酬审查之后，公司董事会已批准根据限制性股票和业绩股票计划以及股票期权计划，向公司员工和董事授予合计 2,021,848 份限制性股票单位（“RSU”）。
每个 RSU 在归属时，其持有人有权在根据计划行使时获得一股股票。持有人可自行决定并单独向公司申请将这些股票用于个人用途。
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