ÉNERGIE

AU BORD DE L'ÅNGSTROM

L'offre De Base

La conception de nouveaux matériaux est impérative pour réaliser des avancées fondamentales dans les systèmes de conversion et de stockage de l'énergie. Ces deux éléments sont essentiels pour relever le défi de l'atténuation du réchauffement de la planète, qui exige une substitution de l'apport énergétique sans dépendance à l'égard des combustibles de combustion nuisibles à l'environnement.

Nous proposons des matériaux à confinement quantique pour améliorer les performances des systèmes de stockage d'énergie dans des applications de niche, où la légèreté, la résistance à la dégradation par la chaleur et/ou les radiations, les hautes performances et la longévité avec des matériaux de faible volume sont des exigences essentielles.


Matériau de Batterie à Architecture Atomiquement Modifié

Dans la technologie moderne de batterie/stockage d'énergie, les électrodes à base de silicium (Si) subissent d'énormes changements de volume, pendant les processus de lithiation/délithiation. Il en résulte une pulvérisation des nanostructures de silicium et, par conséquent, un raccourcissement des propriétés cycliques des batteries.

Le Carbure de Silicène (SixC) est la céramique la plus résistante à la corrosion, avec la capacité de maintenir sa résistance jusqu'à 1400°C (2552 °F). Sous forme nanostructurée et atomiquement architecturée, le SixC présente une dureté assez élevée, préservant sa structure après de longs temps de cycle. 

Lorsque du SixC nanostructuré est utilisé comme matériau d'anode dans les batteries au lithium-ion (LIB), il présente une stabilité de cycle supérieure, une bonne capacité nominale et une faible impédance. Plus la taille du matériau atomiquement architecturé est petite, plus sa tolérance aux contraintes/déformations est élevée. Ceci minimise la pulvérisation et prolonge la durée de vie d'une batterie dans laquelle de tels matériaux atomiquement architecturé sont incorporés.

Les nanotubes de SixC atomiquement architecturé trouvent leur application dans les micro-condensateurs ultra-capacités à haute température, où des études de recherche ont montré qu'elles présentaient une stabilité exceptionnelle, avec une durée de vie étendue.  

La nanotechnologie est ce domaine contre-intuitif, dans lequel moins de matériel est nécessaire pour obtenir plus de fonctionnalités. Avec de tels matériaux, en particulier dans la gamme de tailles de confinement quantique (< 20 nm ou 200 Å), il devient possible de réaliser des systèmes haute performance, durables et légers, utilisant très peu de matériau quantique. L’architecture atomique est l’étape supplémentaire intégrée à nos processus de conception et de fabrication des matériaux, afin d’améliorer à la fois la fonctionnalité et la compatibilité environnementale des matériaux quantiques, rendant ainsi leur champ d’applicabilité plus efficace et polyvalent. L’objectif essentiel du progrès réside dans l’augmentation de la densité énergétique d’un matériau et non de son volume.


Le Domaine Quantique

Les progrès dans le régime quantique des nanomatériaux à architecture atomique ne consistent pas à augmenter le volume. La montée en gamme dans le domaine quantique passe davantage par une augmentation de la surface et, par conséquent, des performances du matériau, que par la quantité de matériau. Il faut pour cela comprendre comment repositionner davantage d'atomes dans le champ opérationnel 

de la surface du matériau. L'augmentation du rapport surface/volume, comme c'est le cas avec les matériaux quantiques, améliore la densité d'énergie et de puissance grâce à une augmentation de la surface électrochimiquement active et à une réduction des longueurs de transport. Moins, c'est plus : Il s'agit d'exploiter l'énergie brute de l'atome non coordonné, ouverte à des exploits substantiels. 

Les matériaux à confinement quantique offrent une plateforme opérationnelle plus puissante, dans laquelle il suffit d'un peu de matériau pour faire le travail. Avec de tels matériaux, on obtient des dispositifs durables plus petits, plus légers, mais robustes et substantiellement efficaces, car les dimensions des matériaux quantiques sont trop petites (< 20 nm) pour permettre les processus micromécaniques de déformation et de fracture, ce qui améliore leur durée de vie. 

Le domaine des matériaux quantiques représente le domaine le moins exploré industriellement, mais le plus désiré des matériaux pour faire progresser la nanotechnologie aujourd'hui. Ils représentent également l'ensemble des matériaux les plus difficiles à fabriquer, sans parler du haut de gamme, pour répondre à la demande industrielle. NANOARC a surmonté l'obstacle et propose donc cette offre de matériaux de SixC à architecture atomiquement modifié et à confinement quantique pour l'amélioration des technologies de batteries de prochaine génération.


La taille des particules quantiques est importante


Une nanoparticule doit pouvoir interdire la formation de joints de grains. À une taille de 100 Å, seules une ou deux dislocations peuvent tenir à l’intérieur d’un grain. Dans la plupart des matériaux, cela signifie des nanoparticules bien inférieures à 100 Å, car à des tailles de nanoparticules plus grandes, des joints de grains secondaires commencent à émerger. Par exemple, dans des matériaux comme le SnOx, la taille critique pour l’émergence des joints de grains est de 70 Å.



Pourquoi cette taille est-elle critique ?


Les joints de grains sont des défauts bidimensionnels dans une structure cristalline qui tendent à diminuer la conductivité électrique et thermique d'un matériau. La plupart des joints de grains sont des sites préférentiels pour l'apparition de la corrosion.


Les joints de grains sont des frontières insurmontables pour les dislocations et le nombre de dislocations dans une nanoparticule affecte la façon dont le stress s'accumule dans le grain adjacent, activant finalement les sources de dislocation et permettant ainsi la déformation dans le grain voisin également.


En réduisant la taille des particules d'ångström, on peut influencer le nombre de dislocations accumulées à la limite des grains et améliorer sa limite d'élasticité, c'est-à-dire la contrainte maximale que la particule d'ångström tolère avant le début de la déformation.


Un exemple de cette taille critique est observé avec le SnOx, qui est le matériau d'anode le plus exploré pour les batteries. Avec un rayon de Bohr d'environ 27 Å (2,7 nm), cela signifie que le SnOx confiné quantique avec des diamètres inférieurs à 50 Å (5 nm) serait le plus adapté aux anodes à base de SnOx pour une résistance renforcée à la déformation/pulvérisation et pour assurer une durée de vie de la batterie considérablement plus longue.

PRODUITS

Cliquez sur "ACHETER" à côté du ou des produits qui vous intéressent pour payer avec une carte de crédit ou contactez trade@nanoarc.org pour demander une facture pour le paiement par virement bancaire.

**Les performances des nanomatériaux augmentent avec la surface. 


MODÈLE D'ABONNEMENT : OBTENEZ DES REMISES ET DES FRAIS DE PORT GRATUITS SUR LES ACHATS ANTICIPÉS DE CERTAINS PRODUITS 

 TRIMESTRIEL ( 5 % ) | SEMESTRIEL ( 10 % ) | ANNUEL ( 15 % )

ZINCENE OXIDE | OXYDE DE ZINC 2D ATOMIQUEMENT ARCHITECTURÉE


NANOARCHITECTURE : Feuilles/flocons atomiquement minces ( < 10 Å)

DIMENSIONS : < 10 Å d'épaisseur, jusqu'à 2 um de largeur latérale

SURFACE SPÉCIFIQUE : 635200 cm²/g

COULEUR : poudre blanche

BAND INTERDITE : 3,5 eV


APPLICATIONS : Matériau d'électrode de supercondensateur avec une densité énergétique de ~ 877 Ah g-1

Nanomatériau d'anode pour batteries lithium-ion rechargeables, avec une capacité (théorique) élevée de ~ 1320 - 2830 mAh g-1, supérieure à celle d'autres oxydes de métaux de transition tels que CoO (715 mAh g-1), NiO (718 mAh g-1) et CuO (674 mAh g-1).


Fiche de données de sécurité: Cliquez ici

VOIR LES PRIX

QUANTITÉ                          |  LE PRIX


25 grammes (0,88 oz.)       |            3 815

250 grammes (8.81 oz.)     |          37 000

1 kg (2,2 lb)       |        147 000


COMMANDES EN VRAC : A partir de 1 Tonne | CONTACT trade@nanoarc.org

OXYDE DE ZINC   (0D)  -  ATOMIQUEMENT ARCHITECTURÉE


NANOARCHITECTURE : particules sphériques 50 Å 

SURFACE SPÉCIFIQUE : 415300 cm²/g

COULEUR : poudre blanche

BAND INTERDITE : 3,37 eV


APPLICATIONS : Matériau d'électrode de supercondensateur avec une densité énergétique de ~ 650 Ah g-1

Nanomatériau d'anode pour batteries lithium-ion rechargeables, avec une capacité (théorique) élevée de ~ 978 - 2096 mAh g-1, supérieure à celle d'autres oxydes de métaux de transition tels que CoO (715 mAh g-1), NiO (718 mAh g-1) et CuO (674 mAh g-1).


Fiche de données de sécurité: Cliquez ici

VOIR LES PRIX

QUANTITÉ                           |  LE PRIX


25 grammes (0,88 oz.)      |          3 750

250 grammes (8.81 oz.)     |      36 000

1 kg (2,2 lb)           |    144 000


COMMANDES EN VRAC : A partir de 1 Tonne | CONTACT trade@nanoarc.org

OXYDE D'ÉTAIN 0D -  ATOMIQUEMENT ARCHITECTURÉE


NANOARCHITECTURE : particules sphériques 14 Å

SURFACE SPÉCIFIQUE : 1 486 388 cm²/g

COULEUR : POUDRE BLANC-CRÈME/BLANC

BAND INTERDITE :2.5 - 3.7 eV

RÉSISTANCE À LA CHALEUR : Jusqu'à 1630 °C (2970°F)


APPLICATIONS : Avec une dimension de 1,4 nm (14 Å), ce SnOx est un matériau quantique, à l'intersection de la technologie à l'échelle du nanomètre et de l'angström (Å). À titre de comparaison, la largeur d'un atome d'hydrogène est d'environ 1,1 Å (0,11 nm).

Il fonctionne à la fois pour les batteries sodium-ion (SIB) et les batteries lithium-ion (LIB) dans les systèmes de stockage d'énergie, gagnant en notoriété grâce à ses capacités théoriques élevées (LIB = 1494 mA h g-1 et SIB = 1378 mA h g-1).

Pour résister à la déformation et à la pulvérisation, la nanoparticule doit être capable d'empêcher la formation de joints de grains. Dans le cas du SnOx, il s'agit de nanoparticules de moins de 7 nm, car à des tailles de nanoparticules plus importantes, des joints de grains secondaires commencent à apparaître.

Avec un rayon d'exciton de Bohr d'environ 2,7 nm, ces PARTICULES QUANTUMIQUES d'un diamètre d'environ 1,4 nm se situent bien dans la plage de confinement quantique et offrent une fonctionnalité accrue pour l'oxyde d'étain, ainsi qu'une électrode robuste et mécaniquement durable, avec une plus grande résistance à la pulvérisation.

VOIR LES PRIX

QUANTITÉ                          |  LE PRIX


25 grammes (0,88 oz.)      |          6 250

250 grammes (8.81 oz.)    |        61 000

1 kg (2,2 lb)         |      243 000


COMMANDES EN VRAC : A partir de 1 Tonne | CONTACT trade@nanoarc.org

ATOMICALLY - ARCHITECTURED 0D SILICENE CARBIDE 


NANOARCHITECTURE : sphères

DIMENSIONS ~ 80 Å

COULEUR : poudre bleu-noir

BAND INTERDITE : ~ 1,8 eV


APPLICATIONS : Matériau d'anode permettant des longueurs de transport réduites et une résistance à la dégradation. 

VOIR LES PRIX

QUANTITÉ                          |  LE PRIX


50 grammes (17,63 oz.)   |            20 830

500 grammes (17,63 oz.)  |          143 000

1kg (2,2 lb)       |          286 000


COMMANDES EN VRAC : A partir de 1 Tonne | CONTACT trade@nanoarc.org

ATOMICALLY - ARCHITECTURED 1D SILICENE CARBIDE


NANOARCHITECTURE : tubes

DIMENSIONS : < 30 Å de diamètre, jusqu'à 10 µm de longueur

COULEUR : poudre blanc grisâtre

BAND INTERDITE : 2,1 -~ 2,3 eV


APPLICATIONS : Matériau d'anode permettant des longueurs de transport réduites et une résistance à la dégradation. Dans les batteries lithium-ion, les ions lithium peuvent être stockés sur la surface extérieure ainsi que dans les sites interstitiels entre les nanotubes de SixC et à l'intérieur des nanotubes.

VOIR LES PRIX

QUANTITÉ                          |  LE PRIX


50 grammes (1,76 oz.)         |          23 135

500 grammes (17,6 oz.)      |      175 000

1kg (2,2 lb)           |      345 000


COMMANDES EN VRAC : A partir de 1 Tonne | CONTACT trade@nanoarc.org