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不同于由添加剂、粘合剂和粉末组成的传统碳电极，一种新型的碳电极那霸技术它由数十亿个功能化的垂直排列的碳纳米管组成，具有更高的电导率和离子热传导率。

世界上最快的电极

这家法国公司声称其电极技术在充电和放电方面具有世界上最高的电和离子传导，使其成为全球最快的电极。

NAWA表示，它已经在生产碳纳米管电池电极，可以提供高达3倍的能量密度和10倍的功率。这意味着更快的充电时间和多达5倍的电池寿命。

在活性炭电极中，结构因素在充电过程的每一步减缓离子插入。纳米限制，垂直排列的碳纳米管允许增加离子迁移。例如，当活性炭电子到达集电极时，它会被粘结剂材料减慢。相反，一个超快的碳纳米管电池不会面临这个阻力，因为它的电流收集器更容易获得。

根据NAWA的说法，垂直排列的碳纳米管是制造超快碳纳米管电池的关键。碳纳米管通常用于电极中，它们是无序、纠结的排列。这导致携带电荷的离子通过任意的、杂乱的、经常被阻碍的路径到达集电极。

然而，NAWA的垂直排列碳纳米管是一个有序的结构，就像一个大梳子。电极中的每个纳米管都涂有活性材料，如锂离子或硅。

在NAWA电极中发现的直通道减少了离子的距离，它们必须移动10到100倍，而体积没有增加。

最终的结果是离子的平均自由路径大大降低，即电荷进入或离开超高速碳纳米管电池所必须经过的长度。由于活性材料涂层直接连接到每个纳米管，它建立了一个直接通道到集电极。对于电池来说，这将使功率密度增加10倍，从而产生更大的功率和更快的充放电时间。

由于在电极的超轻纳米管支架和更少的添加剂组件中也有空间，主要由活性材料制成的电池更紧凑、更轻，从而使能量密度增加两到三倍。

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NAWA垂直排列碳纳米管的坚固结构和更大的表面积，以及活性材料的广泛分布，消除了导致电池性能下降和缓慢失效的几个问题。据该公司介绍，使用这种新型电极技术制造的超高速碳纳米管电池的寿命比使用传统电极制造的电池长5倍。

NAWA技术如何降低超快碳纳米管电池的成本?

该技术商业化面临的一个重要问题是成本。具体来说，垂直排列碳纳米管的成本可使成本提高10倍之多。NAWA表示，它可以通过一种类似于光伏和眼镜防反射涂层的方法来降低成本，这种方法每平方米只需几美分。

考虑到财务上的可行性，这家法国公司已经进入了新电极的全面生产，为其超级电容器生产线制造电极。NAWA还指出，电极技术可以用于许多不同形状和尺寸的超快碳纳米管电池。

NAWA电极并不局限于锂离子电池。它可以与许多不同的活性材料一起使用，尤其是硅。亚博网站下载硅电池可以提供两倍于锂离子电池的能量密度。硅的主要问题是，当充满电时，它的体积会膨胀四倍。这个机械问题可能会导致破坏电池的裂缝。Nawa电极技术可能使硅的使用成为可能，因为它是基于微小的活性材料涂层，这将有相当大的扩展空间。碳纳米管也非常耐开裂。

如果使用硅的超快碳纳米管电池成为可行的，它将允许能量密度是锂离子电池的6倍，而成本是锂离子电池的一小部分，因为锂的价格很高。

NAWA官员曾表示，他们的新技术的基本版本可能会在2022年上市，一种更全面实现的超高速碳纳米管电池可能会在2023年上市。将该技术推向市场将以与锂电池公司的合作为基础。

这家法国公司的超级电容器技术已经得到了认可。该公司宣布，目前正在其超级电容器上应用的新型电极技术可以迅速适应现代锂离子电池。

这项技术对电动汽车来说可能具有开创性，但它也可能代表着航空领域的巨大飞跃。目前，能源密度、充电次数和锂离子电池的重量是零排放飞机商业可行性的严重问题。

参考资料及进一步阅读

痘痘,L。“世界上最快的电极”的密度是锂电池的三倍．新的地图集。(在线}可用:https://newatlas.com/energy/nawa-vertically-aligned-carbon-nanotube-electrode/

NAWA技术-英语语言网站。(在线)可以在:http://www.nawatechnologies.com/en/home-english/

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