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科技報導

法國超級電容器公司Nawa將鋰電池的密度提高了三倍



法國公司Nawa Technologies表示已開發出一種新的電極設計,有望從根本上改善現有和未來電池的化學性能。在此之前,該公司已在超級電容器市場上享有盛譽。 但是現在,相同的技術也已經應用於鋰離子電池。 除了具有高達3倍的能量密度和10倍的性能外,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。

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3D納米結構電極具有許多優勢(來自:Nawa Technologies)

研究的重點是將活性物質保持在電極中的方式以及離子轉移電荷時的行進路線。 以目前典型的活性炭電極為例,該電極主要由粉末,添加劑和粘合劑的混合物組成。

在碳納米管的情況下,它們通常以“纏結的意大利麵條”的形式膠合,以為載流離子(在負載下流向集電器)提供隨機,混亂且經常被阻塞的路徑。

世界上最快的電極(通過)

另一方面,Nawa垂直排列的碳納米管可以形成梳狀的陰極或陽極結構,每平方厘米可以生長數千億個直的,高導電性的納米管。

然後,可以將這些牢固固定在微小電極上的碳納米管塗上活性材料(鋰離子或其他材料),從而大大減少了電荷進出電池的距離。

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剛性的垂直結構可以有效地提高功率/能量密度/充電速度/電池壽命。

由於每個鋰點都或多或少地附著在充當直接通道(或部分集電器)的納米管上,因此可以大大減少離子的平均自由行進。

該公司的創始人兼首席執行官Pascal Boulanger表示,採用這種新解決方案,鋰離子僅需要在材料上移動幾納米,而對於傳統電極則只需移動幾微米。

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放電狀態指示

從那以後,Nawa Technologies能夠從根本上提高新型鋰離子電池的功率密度。 即使是小型電池,其充電和放電性能也可以達到過去的10倍。 借助合適的充電基礎設施,可以在5分鐘內將電量從0%補充到80%。

得益於超輕的納米支架和更少的粘合劑/添加劑間隙,電池主體也可以更輕,更緊湊(體積和重量減輕2到3倍)。 另外,剛性納米管陣列和寬的表面積可以大大緩解性能隨時間的下降(壽命的5倍)。

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最後,Pascal Boulanger表示,通過與鋰電池公司的合作,該公司計劃從2022年到2023年在市場上測試使用某些新技術的產品。