cnBeta 法国超级电容器企业Nawa让锂电池密度提升三倍

_本文原题:法国超级电容器企业Nawa让锂电池密度提升三倍
法国NawaTechnologies公司表示 , 其已经研发出了一种新型电极设计 , 有望从根本上提升现有和未来电池的化学性能 。 此前 , 该公司已经在超级电容器市场被人们所熟知 。 但现在 , 相同的技术也被运用到了锂离子电池上 。 除了高达3倍的能量密度、10倍的性能 , 它还具有更快的充电速度、高达5倍的电池寿命、以及相当不错的成本效益 。
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3D纳米结构电极具有诸多优点(来自:NawaTechnologies)
研究重点在于电极中活性物质的保持方式 , 以及离子传递电荷时的行进路线 。 以当前典型的活性碳电极为例 , 其主要由粉末、添加剂和粘合剂混合而成 。
在使用碳纳米管的情况下 , 其通常以“缠结的意大利面”的形式粘在上面 , 从而为载流离子提供了一个随机、混乱、且经常被阻塞的路径(在负载下流向集电器) 。
Theworld'sfastestelectrode(via)
另一方面 , Nawa的垂直排列碳纳米管方案 , 可打造出像梳子一般的阴极或阳极结构 , 在每平方厘米面积下生长出数千亿个笔直的高导电性纳米管 。
然后可将这些被牢牢固定在细小电极上的碳纳米管都涂上活性物质(锂离子或其它) , 从而极大地减少电荷进入或离开电池所需行进的距离 。
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刚性垂直结构可有效提升功率/能量密度/充电速度/电池寿命 。
由于每个锂斑点都或多或少地黏附在起着直接公路(或部分集电器)作用的纳米管上 , 离子的平均自由行程可大幅减少 。
公司创始人兼首席执行官PascalBoulanger表示 , 借助这一新方案 , 锂离子只需在材料上移动几纳米、而不是常规电极的数微米 。
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放电状态示意
于是乎 , NawaTechnologies能够从根本上提升新型锂离子电池的功率密度 。 即便是较小的电池 , 亦能够达成10倍于以往的充放电性能 。 搭配合适的充电基础设施 , 可在5分钟内将电量从0%补充到80% 。
得益于超轻的纳米支架、以及较少的粘合剂/添加剂空隙 , 电池本体还可以做到更加轻便紧凑(2~3倍的体积重量改良) 。 此外刚性纳米管阵列和广阔的表面积 , 可极大缓解随时间而导致的性能衰减(5倍寿命) 。
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【cnBeta 法国超级电容器企业Nawa让锂电池密度提升三倍】最后 , PascalBoulanger表示 , 通过与锂电企业的合作 , 该公司计划让采用部分新技术的产品于2022~2023年在市场上小试牛刀 。