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法國(guó)超級(jí)電容器企業(yè)Nawa讓鋰電池密度提升三倍

時(shí)間:2020-10-09 08:44來(lái)源:cnBeta 作者:綜合報(bào)道
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3D納米結(jié)構(gòu)電極具有諸多優(yōu)點(diǎn)(來(lái)自:Nawa Technologies)
 
       法國(guó)Nawa Technologies公司表示,其已經(jīng)研發(fā)出了一種新型電極設(shè)計(jì),有望從根本上提升現(xiàn)有和未來(lái)電池的化學(xué)性能。此前,該公司已經(jīng)在超級(jí)電容器市場(chǎng)被人們所熟知。但現(xiàn)在,相同的技術(shù)也被運(yùn)用到了鋰離子電池上。除了高達(dá)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(dá)5倍的電池壽命、以及相當(dāng)不錯(cuò)的成本效益。

       研究重點(diǎn)在于電極中活性物質(zhì)的保持方式,以及離子傳遞電荷時(shí)的行進(jìn)路線。以當(dāng)前典型的活性碳電極為例,其主要由粉末、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(jié)的意大利面”的形式粘在上面,從而為載流離子提供了一個(gè)隨機(jī)、混亂、且經(jīng)常被阻塞的路徑(在負(fù)載下流向集電器)。
 
       The world's fastestelectrode(via)
 
       另一方面,Nawa的垂直排列碳納米管方案,可打造出像梳子一般的陰極或陽(yáng)極結(jié)構(gòu),在每平方厘米面積下生長(zhǎng)出數(shù)千億個(gè)筆直的高導(dǎo)電性納米管。
 
       然后可將這些被牢牢固定在細(xì)小電極上的碳納米管都涂上活性物質(zhì)(鋰離子或其它),從而極大地減少電荷進(jìn)入或離開(kāi)電池所需行進(jìn)的距離。
       剛性垂直結(jié)構(gòu)可有效提升功率/能量密度/充電速度/電池壽命。
 
       由于每個(gè)鋰斑點(diǎn)都或多或少地黏附在起著直接公路(或部分集電器)作用的納米管上,離子的平均自由行程可大幅減少。
 
       公司創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Pascal Boulanger表示,借助這一新方案,鋰離子只需在材料上移動(dòng)幾納米、而不是常規(guī)電極的數(shù)微米。
放電狀態(tài)示意
 
       于是乎,Nawa Technologies能夠從根本上提升新型鋰離子電池的功率密度。即便是較小的電池,亦能夠達(dá)成10倍于以往的充放電性能。搭配合適的充電基礎(chǔ)設(shè)施,可在5分鐘內(nèi)將電量從0%補(bǔ)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(shí)間而導(dǎo)致的性能衰減(5倍壽命)。
       最后,Pascal Boulanger表示,通過(guò)與鋰電企業(yè)的合作,該公司計(jì)劃讓采用部分新技術(shù)的產(chǎn)品于2022~2023年在市場(chǎng)上小試牛刀。
 
(責(zé)任編輯:子蕊)
文章標(biāo)簽: 鋰電池 Nawa 鋰電池密度
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