來自NAWA Technologies的超快速碳電極可為電池性能帶來量子等級的大躍進！

鋰離子電池具有充放電效率高、輸出功率大與低自放電優點而被廣泛運用，但因為鋰活性較強，會導致產生鋰結晶，也就是所謂的「晶枝」現象，最後使得電池效能越來越差，嚴重甚至導致過熱、燃燒以及爆炸，最保險的方式是使用較慢的充電速度，但這不會是消費者所想要的。

來自法國的NAWA Technologies的突破性技術基於獲得專利的垂直排列碳納米管(VACNT，Vertically Aligned Carbon Nanotube)設計，帶來電力、能源、電池壽命命週期和充電時間方面的革命性改進。

革命性的奈米級3D設計意味著電池不再受粉基系統的限制，可提高所有電池的性能，尤其是電動車中的電池。此技術可以將功率提高10倍，將能量存儲提高3倍，更能將生命週期提高5倍，而充電時間減少至數分鐘而不是以往鋰電池的數小時。

當今市面上所流通的鋰離子電池基於低效的粉末基底、現有電極具有較低的電導率、導熱率和離子傳導率，以及在放電和充電時的機械性能較差，並且還可能會因過早分層和降解而導致安全性和壽命短的問題。

NAWA獲得專利的VACNT垂直排列碳納米管設計(也將是下一代超級電容器的基礎)，革命性的超快速碳電極(Ultra Fast Carbon Electrode)結合了最高的離子電導率(得益於完全可接近奈米層級的3D結構)和最高的電導率和熱導率，透過每平方公分1000億個納米碳管的排列來實現，而這些微管狀物全部的整齊地垂直排列。

NAWA的超快碳電極適用於所有電池化學設計，是一種通用系統，可作為現有電極的塗覆，有了VACNT增加了導電性，NAWA並準備在12個月內推向市場實際商業應用。VACNT也可以作為完整的3D電極(陽極或陰極)使用，其中VACNT本身也可是塗覆鋰插入材料的框架。

這是當前電池科技最先進、最有效的創新方法。NAWA正在與各種化工產業和合作夥伴一起開發相關塗料的不同概念，預計希望此技術最早在2023年被引入並投入量產。

此電極產品都受益於NAWA花費了六年時間為其下一代超級電容器開發VACNT製造工藝，現在已經具備了以卷製方式在一米寬的鋁基板兩側上生長VACNT的能力，無需溶劑或粘合劑，若按美元/瓦時計算，可將電極製作成本降低30%。

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具高電導性能之外，也非常環保

NAWA乾電極技術還具有顯著的環境優勢，在其長壽命週期結束時也易於回收和生態處理。NAWA估計，透過在鋰電池單元中使用超快碳電極，可使原本所需的活性物質較少，而將製作過程中的CO2排放減少多達60%。

電動車的巨大利益

所有類型的電池都可以從超快碳電極中受益，但是隨著汽車工業消耗了鋰電池產量的75%，並且電動車需要不斷改進的續航里程、充電時間和使用壽命，NAWA Technologies認為該領域作為主要目標。

應用於電動車帶有超快碳電極的先進鋰離子電池可以將存儲電量速度提高一倍，這意味著電動車可以利用更多的動力以更快或更遠地行駛，從而使1,000公里的續航里程成為未來大眾市場電動車中的普遍現象。對於到達80%電量的充電時間可以減少到只有五分鐘，而電池的使用壽命可以提高多達五倍。

此外，NAWA Technologies還開發了一種名為NAWAShell的概念，這是一種集成結構的混合動力電池，該電池結合了VACNT，具有兩個互補的特性：增強的機械強度和複合結構核心內的電能存儲，也就是汽車本體主結構就能作為超級電容，提供優異的強度安全性的同時，還能儲存電能。

NAWA首席技術官兼首席運營官兼創始人Pascal Boulanger表示，「自電池行業開始以來，大多數性能提升都來自於材料，但如今達到了平穩狀態。將豐富的碳與奈米級電極架構相結合，將擁有改變遊戲規則的機會。由於我們垂直排列的碳納米管技術，NAWA的超快碳電極帶來了電極設計和性能的巨大變化。提供巨大的動力、能量存儲和電池壽命週期，並且潔淨和具有成本效益，潛力巨大。」

註：奈米碳管最初是在1991年被發掘，其導電性、導熱性、材料強度都比矽還要高，為近年來炙手可熱的新材料，並且也會是下一代電池研發關鍵與方向。

NAWA Technologies

另外，奈米碳管可以吸收高達99.965%的可見光，因此在光線下會呈現出毫無光澤的「絕對」黑色，而在2019年時，BMW還曾以奈米碳管製作特殊漆，推出一部「絕對」黑色的X6 Vantablack。