纳米管硅负极：350 Wh / kg，1,300 Wh / l，延长循环寿命

为什么硅是能量密度的关键？

为了实现更高的续航里程，电动汽车的电池需要存储足够的能量，同时又不能增加过多的重量，不能占用过多的空间，这就需要高能量密度。

业界期盼的目标是超过300 Wh / kg和800 Wh / l。但是，目前市场上最好的电池，功率为260 Wh / kg和700 Wh / l（21700型)，仍需得到提升。

为了达到上述能量密度目标并超越这些目标，必须在电池中使用高能量密度的负极和正极活性材料。

对于正极，活性材料是高镍含量的材料，如NCA、NCM 811、NCM 622等。对于负极，硅是目前最好的选择之一（以及硅基材料，如SiO和SiOx)。

与传统用作负极材料的石墨相比，硅可以存储的能量要高出十倍以上：硅：石墨= 4200 mAh / g：370 mAh / g。因此，从石墨负极转换为硅负极将极大地提高电池能量密度！

每个锂电池制造商在电池设计中都应该已经在使用硅而不是石墨，但事实是硅存在一个尚未解决的根本问题。

硅的根本问题

在电池充电和放电过程中，硅的体积会大幅膨胀（高达300％)，进而导致出现裂缝。 硅中出现的裂纹，硅负极材料颗粒之间连接断裂，导致硅负极电池快速衰竭。

这是阻碍硅这一能量密度材料在锂离子电池中未能得到广泛使用的原因。

TUBALL™单壁碳纳米管–硅的关键所在

TUBALL™ 单壁碳纳米管解决了硅负极的关键和根本性问题。由于其无与伦比的导电性、高强度、高柔性、高长径比，以及在加入低剂量的情况下即可在材料内部形成发达网络的能力，TUBALL™单壁碳纳米管在引入硅负极后可覆盖硅颗粒表面 并在硅颗粒之间建立高度导电和持久的连接。

硅颗粒之间建立的连接非常紧密、长久、导电且牢固，即使发生硅负极颗粒体积膨胀并开始出现裂缝时，这些颗粒仍可通过TUBALL™单壁碳纳米管保持良好连接。由此可以防止负极停止工作的情况，在此情况下硅负极具有完美的循环寿命，足以满足最严格的电动汽车制造商的要求。

工作原理

由于其高电导性、高柔韧性和创纪录的长径比，极少量的单壁碳纳米管即可完美覆盖电极表面并展现无与伦比的电导性。