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2020年10月12日 | Nawa全新电极设计有望让电动车跑得更远
2020-10-12 来源：EEWORLD
翻译自——eenewsautomotive
法国超级电容和电池化学公司Nawa Technologies宣布了一种全新碳基电池电极，它使制造商能够制造性能更高的牵引电池。
Nawa承诺将电池容量提高三倍，同时将充电时间从几小时减少到几分钟。更重要的是，这项新技术将使电池寿命延长五倍。这还没完，据说这项技术对稀土材料的依赖更少，所以更环保。
如果应用在电动汽车上，配备超快碳电极的先进锂离子电池可以使所储存的千瓦时增加一倍，这意味着电动汽车可以利用更多的电能跑得更远，甚至更快，使1000公里的续航里程在大众市场的电动汽车中成为普及。在80%的电量下，充电时间可以缩短至5分钟。
该技术基于一种叫做垂直排列碳纳米管(VACNT)的电极设计。Nawa公司表示，通过这种方法，电池不再局限于以粉末为基础的系统。VACNT可与现有的电池化学试剂一起使用。
目前，电池功率、能量和生命周期的主要限制之一是电极的设计和材料。基于低效的粉末，现有的电极电导率、热传导率和离子导电性都很低，放电和充电时的机械性能也很差，还会出现早期的分层和降解，从而导致安全性和生命周期问题。
基于Nawa的VACNT设计（这也是新一代超级电容的基础）, 公司的超高速碳电极结合了最高的离子电导率——多亏了3D完全可访问的纳米结构——以及最高的电导率和导热率，使得其每平方厘米的碳纳米管排列可提供1000亿个纳米管。
Nawa公司的3D电极几何形状可以解决电池制造商面临的绝大多数性能限制，将电池功率提高10倍，能量存储提高至多3倍，生命周期延长至多5倍，充电时间从几小时缩短到几分钟。由于电极成本几乎占电池总成本的25%，而当今全球锂离子电池市场价值超过350亿美元，Nawa还相信，它的新设计可以大大节省成本。
这两种电极产品都是Nawa公司6年研究的成果，在此期间，Nawa公司开发了下一代超级电容的VACNT生长过程，现在已经达到了在1米宽铝基板的两面都能生长VACNT的能力，而且不需要溶剂或粘合剂，在每小时的基础上降低了30%的电极成本。
这项技术将在12个月内投入使用。它还将作为一个完整的3D阳极或阴极使用，其中真空本身作为锂材料可涂覆在其上的框架。
有资料称，应用于智能手机和电动牙刷等各种产品的千百万小型锂离子电池会消耗很多资源。某信息服务公司的数据显示，仅2015年，这些电池就消耗了大约价值20亿美元的金属和矿物。最后它们几乎全部被当成垃圾扔掉，或仍然留在人们家中闲置的电器中。
用于电动汽车的电池要大得多，寿命达8-10年。罗斯基尔信息服务公司预测，到2025年，电动汽车所用电池在锂离子电池市场所占份额将达到90%。这会使对锂的需求增加到原来的4倍，对钴的需求也会增加一倍多。锂和钴是制造电动汽车电池的两种基本元素。今年，钴的价格已经上涨了超过80%。
然而，虽然回收小型锂离子电池的情况并不普遍，很多企业却希望回收汽车电池，并正在设法通过各种途径从回收废旧汽车电池中获利。
但这个技术在生态友好性方面，易回收，可一次性使用，在其生命周期结束时无害。而且，由于在给定容量下制造电池所需的材料更少，Nawa预估二氧化碳足迹减少了60%。
由于目前汽车行业消耗了全球75%的锂电池产量，随着需求进一步增长，Nawa将这个市场视为主要目标。
史海拾趣
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