图 4

Black Diamond Structures， LLC （BDS） 成立于 2014 年，旨在为储能行业开发和商业化 MOLECULAR REBAR 技术。北斗与电池制造商密切合作，将解决方案部署到他们的产品中，帮助开发下一代世界级电池。北斗的主要研究实验室和制造工厂位于德克萨斯州奥斯汀，销售团队遍布全球。目前北斗锂和铅电池的客户群超过165家公司，代表约18个国家。我们积极参与全球储能会议、联盟领导的研究工作组、规范制定委员会和监管合规会议。

首先，BDS配方包含超过95%的解聚集，分离的纳米管。在它们合成的原始形式中，纳米管聚集成大型的难缠结构，由数千个互锁的纳米管组成，类似于直接从芽中产生的棉球（图5）。这些结构无法将纳米材料理论上固有的强度和电学特性传递到末端基质中，而是表现得更像标准碳，通常用于类似的负载。通过“轧棉”，通过将原材料转化为个性化的分子REBAR纳米管，我们生产出一种与基质更均匀地集成的材料。这释放了纳米材料的全部性能，而负载仅为其他产品的一小部分。尽管其他人试图向市场提供解缠纳米管产品，但没有发现任何产品可以达到分散质量或分离程度，作为我们的专利保护产品，以装运形式或末端基质（即NMC阴极）。

图 5

在聚集的原始形式中，碳纳米管螯合了大量残留的催化剂金属和碳原料。由于我们的化学和机械工艺，这些杂质几乎完全被去除，从而产生超过99%的分子筋的更纯净的产品。更纯净的产品引发的意外副反应更少，并允许较低的负载水平来实现类似的性能，因为我们的产品中有较高比例是“活性”而不是非纳米管污染物。

当需要时，MOLECULAR REBAR产品可以比其合成的纳米管前体更容易地与化学基团一起功能化，这要归功于它们的解缠性质，暴露出更多的单个管的表面进行化学侵蚀。操纵分子REBAR与其基质，其他表面和元素相互作用的能力提供了额外的定制路线，可确保在几乎任何系统中实现最佳性能。我们的化学家提供采用典型溶剂、高活性物质含量的分子 REBAR 产品，一流的保质期超过 15 个月。

分子螺纹钢产品在ISO 9001：2015认证的设施中按照最高质量标准制造。我们的加工工艺使材料结构高度均匀，长度分布紧密，纯度高。所有Black Diamond Structures的产品都在BDS电池构建设施中进行了试验和测试，以制定最佳的操作顺序，负载水平以及与典型工业机械的兼容性。分子REBAR添加剂设计用于以最小的资本支出和最大的回报进入任何工艺。

Black Diamond Structures， LLC正在与数十家美国公司合作，其中许多公司的业务遍及全球，这些产品正处于不同的开发和商业化阶段。其中一些最早将于2023年发布。

我们现有的生产基地产能约为100吨，足以满足约40 GWh的阳极制造需求。这还不够。为了满足我们2025年的预计需求，必须建立额外的产能，并且已经开始了我们下一个设施的选址和规划过程，该设施将在同一地点进行碳纳米管制造，分子REBAR转换和产品配方。

新工厂将在北美拥有无与伦比的纳米材料生产能力：1，000吨多壁分子螺纹钢和150吨单壁分子螺纹钢。这些数量将支持我们当前的评估合作伙伴和客户，同时为新兴的北美电池供应链提供显着的额外产能。

美国能源部意识到，未来四到五年，北美将有大约365 GWh的电池容量上线，几乎每周都会宣布更多的千兆级工厂。9大型和小型电池制造商正在与原始设备制造商合作，合资建立将推动美国电气化的工厂（例如，福特汽车公司和SK Innovations;通用汽车和LG能源;大众汽车和24M技术）。这种积累的规模和速度将使美国能够通过放松与外国电池供应商的联系并建立强大的内部供应链，跟随欧盟的脚步，朝着能源独立迈出一步，欧盟开始采取类似行动作为其“地平线2020”倡议的一部分。

美国的再电气化不会很便宜，但适时和有针对性的政府资金将很快从两党基础设施法案中流出。4，提供超过140亿美元，以支持北美电池供应链的增长，电池和电动汽车生产能力，以及支持新负载的充电基础设施。由于我们的纳米管与锂本身一样是先进锂离子电池性能的基础，因此BDS打算获得这些资金的一部分，为该行业提供构建电池所需的本土，清洁，解聚的纳米管产品。如果~365 GWh的容量专用于能量密集，高速率的EV电池单元，则需要大约6，000吨的解聚碳纳米管，而Black Diamond Structures的目标是提供。与我们的合作伙伴一起，我们将把世界上最好的纳米管合成技术与世界上最好的脱聚集和配方工艺相结合，以满足美国对本地制造的纳米材料的巨大未满足需求。该设施将位于即将建成的25-60 GWh电池公园的中心位置，靠近至少约150 GWh的额外需求。

MOLECULAR REBAR已在BioPact Ventures，LLC的医疗应用中，ElecNano，LLC的电子应用，MechNano，LLC的3D打印技术以及Molecular Rebar Design，LLC的内部涂料，橡胶化合物和复合材料中找到了用途。9

Molecular Rebar Design， LLC在不同司法管辖区的应用领域拥有120多项专利。Black Diamond Structures， LLC是Molecular Rebar Design在储能领域多产的专利组合的独家被许可方。我们共享的知识产权组合有四个层次：

Molecular Rebar Design LLC的广泛IP可防止其他人在各种应用中使用与我们的MOLECULAR REBAR的物理描述相匹配的解聚，清洁和/或功能化或配方纳米管。随着纳米管的使用在储能领域越来越普遍，Black Diamond Structures，LLC已经发现了商店购买电池的侵权案例，并将在几个受人尊敬的法律办公室的建议下对违法者采取许可行动，这并不奇怪。

MOLECULAR REBAR是高速率、高能量密集电池的关键组件，这些电池对北美及其他地区的新兴电动汽车行业的发展至关重要。

我们的产品在竞争材料的几分之一负载下提供一流的性能，这要归功于我们专注于分解，配方和集成到最终基质中。所有这些都受到物质专利，申请专利和配方专利组成的保护。

我们打算在未来两到三年内大幅提高我们的能力，将清洁，解聚的纳米管合成和制造带到北美，其规模能够解决锂离子电池供应链中对这些材料令人难以置信的未满足需求。

1 M Kane，“宝马电气化路线图：到2025年将有25个插件”，2019年5月

2 C Randall，“戴姆勒将从2025年开始独家推出EV平台” 2021年7月

3 T Krisher，“福特：到2030年电动汽车将占全球销量的40%” 2021年5月

4 国会， “www.congress.gov” 15 Nov 2021

5 P Crompton，“BEST Mag”，Energy Storage Publishing Ltd.，2021年8月

6 DataM Intelligence，“碳纳米管市场规模和增长|预测2022年，2029年”

7 特斯拉， 2022

8 Lucid Motors， 2022

9 分子钢筋设计， 2022