Elettrodo al carbonio ultra veloce di NAWA Technolgies

NAWA Technologies ha svelato un elettrodo al carbonio ultra veloce, un’innovazione nanometrica che sblocca prestazioni a livello superiore per tutti i tipi di batterie.

La tecnologia si basa sul design brevettato VACNT (Vertical Aligned Carbon Nanotube), che porterà miglioramenti rivoluzionari in termini di potenza, energia, ciclo di vita e tempo di ricarica delle batterie, in particolare quelle utilizzate dai veicoli elettrici.

Attualmente uno dei principali limiti della potenza della batteria, dell’energia e del ciclo di vita è il design e il materiale utilizzato per l’elettrodo. Basati su polveri inefficienti, gli elettrodi esistenti hanno una bassa conduttività elettrica, termica e ionica, insieme a uno scarso comportamento meccanico quando vengono scaricati e ricaricati, e possono anche soffrire di delaminazione e degrado precoci che portano a problemi di sicurezza e ciclo di vita.

Basato sul design brevettato di nanotubi di carbonio allineato verticalmente (VACNT) di NAWA, che è anche la base dei suoi ultracondensatori di nuova generazione, il rivoluzionario elettrodo di carbonio ultra veloce combina la più alta conduttività ionica – grazie a una nanostruttura 3D completamente accessibile – con la più alta conducibilità elettrica e termica, fornita dalla sua disposizione di 100 miliardi di nanotubi per cmq, tutti allineati verticalmente.

Nano-design per il salto di qualità nelle prestazioni

Questa nuova geometria degli elettrodi 3D può risolvere la stragrande maggioranza dei vincoli di prestazioni affrontati dai produttori globali di batterie, aumentando la potenza della batteria di un fattore 10, lo stoccaggio di energia fino a tre, il ciclo di vita fino a cinque e riducendo il tempo di ricarica fino a pochi minuti anziché ore. Inoltre, con gli elettrodi che rappresentano quasi il 25% del costo totale della batteria e l’attuale mercato globale delle batterie agli ioni di litio che vale oltre 35 miliardi di dollari *, NAWA ritiene che il suo nuovo design possa offrire significativi risparmi sui costi.

Applicabile a tutti i prodotti chimici

L’elettrodo Ultra Fast Carbon di NAWA è un sistema universale, disponibile per primo per elettrodi esistenti – dove il VACNT aumenta la conduzione elettrica – e pronto per il mercato in appena 12 mesi. È anche disponibile come elettrodo 3D completo (anodo o catodo) in cui gli stessi VACNT fungono da struttura su cui è possibile rivestire il materiale di inserimento del litio.

Questo è l’uso più avanzato ed efficiente dell’innovazione. NAWA sta sviluppando diversi concetti di rivestimenti con vari chimici e partner: si aspetta che la tecnologia venga introdotta e in produzione già nel 2023.

Entrambi i prodotti di elettrodi beneficiano dei sei anni che NAWA ha speso per sviluppare il suo processo di crescita VACNT per i suoi ultracondensatori di nuova generazione, avendo ora raggiunto la capacità di far crescere VACNT su entrambi i lati di un substrato di alluminio di un metro di larghezza in modo roll-to-roll, senza solventi o leganti, riducendo il costo dell’elettrodo su base $ / Wh del 30%.

Ecologico

La tecnologia dell’elettrodo a secco di NAWA porta anche significativi vantaggi ambientali, essendo facilmente riciclabile alla fine del suo lungo ciclo di vita. Di conseguenza, NAWA stima che utilizzando un elettrodo al carbonio ultra veloce nella cella della batteria al litio, l’impronta di CO2 potrebbe essere ridotta fino al 60%, semplicemente perché è richiesto meno materiale attivo.

Enormi vantaggi per i veicoli elettrici

Tutti i tipi di batterie possono beneficiare dell’elettrodo al carbonio ultra veloce, ma con l’industria automobilistica che ora consuma il 75% della produzione di batterie al litio e veicoli elettrici che richiedono autonomia, tempi di ricarica e cicli di vita sempre migliori, NAWA Technologies vede questo settore come un obiettivo principale.

Applicata a un veicolo elettrico, una batteria agli ioni di litio avanzata con un elettrodo di carbonio ultra veloce potrebbe raddoppiare i kWh immagazzinati, il che significa che i veicoli elettrici potrebbero attingere più energia per andare oltre, o più velocemente, rendendo l’autonomia di 1.000 km comuni in un veicolo elettrico di massa. Il tempo di ricarica potrebbe essere ridotto a un minimo di cinque minuti per una carica dell’80%, mentre il ciclo di vita della batteria potrebbe essere migliorato fino a cinque volte.

Inoltre, NAWA Technologies sta anche sviluppando un concetto chiamato NAWAShell, una batteria ibrida strutturale integrata che incorpora VACNT per fornire due caratteristiche complementari: maggiore resistenza meccanica e accumulo di energia elettrica all’interno del nucleo della struttura composita.

Di seguito potete vedere il video