华宇用户注册_法国超级电容器公司Nawa让锂电池密度提升三倍

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3D纳米结构电极具有诸多优点(来自:NawaTechnologies)

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。
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,其重要由粉末、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,从而为载流离子供应了一个随机、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法,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。

低温磷酸铁锂电池3.2V 20A -20℃充电,-40℃ 3C放电容量≥70%

充电温度:-20~45℃
-放电温度:-40~+55℃
-40℃支持最大放电倍率:3C
-40℃ 3C放电容量保持率≥70%

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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)用途的纳米管上,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,借助这一新方法,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。

放电状态示意

于是乎,NawaTechnologies能够从根本上提升新型锂电池的功率密度。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%。

低温高能量密度18650 3350mAh -40℃ 0.5C放电容量≥60%

充电温度:0~45℃
放电温度:-40~+55℃
比能量:240Wh/kg
-40℃放电容量保持率:0.5C放电容量≥60%

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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)。

最后,PascalBoulanger表示,通过和锂电公司的合作,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。

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