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法國超級電容器公司Nawa讓鋰電池密度提升三倍

鉅大LARGE  |  點擊量:470次  |  2023年01月11日  

3D納米結構電極具有諸多優點(來自:NawaTechnologies)


法國NawaTechnologies公司表示,其已經研發出了一種新型電極設計,有望從根本上提升現有和未來電池的化學性能。此前,該公司已經在超級電容器市場被人們所熟知。但現在,相同的技術也被運用到了鋰電池上。除了高達3倍的能量密度、10倍的性能,它還具有更快的充電速度、高達5倍的電池壽命、以及相當不錯的成本效益。
研究重點在于電極中活性物質的保持方式,以及離子傳遞電荷時的行進路線。以當前典型的活性碳電極為例,其重要由粉末、添加劑和粘合劑混合而成。

在使用碳納米管的情況下,其通常以纏結的意大利面的形式粘在上面,從而為載流離子供應了一個隨機、混亂、且經常被阻塞的路徑(在負載下流向集電器)。


Theworld'sfastestelectrode(via)


另一方面,Nawa的垂直排列碳納米管方法,可打造出像梳子一般的陰極或陽極結構,在每平方厘米面積下生長出數千億個筆直的高導電性納米管。


然后可將這些被牢牢固定在細小電極上的碳納米管都涂上活性物質(鋰離子或其它),從而極大地減少電荷進入或離開電池所需行進的距離。


剛性垂直結構可有效提升功率/能量密度/充電速度/電池壽命。

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充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

由于每個鋰斑點都或多或少地黏附在起著直接公路(或部分集電器)用途的納米管上,離子的平均自由行程可大幅減少。


公司創始人兼首席執行官PascalBoulanger表示,借助這一新方法,鋰離子只需在材料上移動幾納米、而不是常規電極的數微米。


放電狀態示意


于是乎,NawaTechnologies能夠從根本上提升新型鋰電池的功率密度。即便是較小的電池,亦能夠達成10倍于以往的充放電性能。搭配合適的充電基礎設施,可在5分鐘內將電量從0%補充到80%。


得益于超輕的納米支架、以及較少的粘合劑/添加劑空隙,電池本體還可以做到更加輕便緊湊(2~3倍的體積重量改良)。此外剛性納米管陣列和廣闊的表面積,可極大緩解隨時間而導致的性能衰減(5倍壽命)。

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標稱電壓:28.8V
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電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應用領域:勘探測繪、無人設備

最后,PascalBoulanger表示,通過和鋰電公司的合作,該公司計劃讓采用部分新技術的產品于2022~2023年在市場上小試牛刀。

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