限界を超えて

現代のエネルギー貯蔵システム（リチウムイオン、ナトリウムイオン、スーパーキャパシタ、固体電池）は、より高い出力、より速い充電速度、そしてより長いサイクル寿命の実現を目指しています。

従来の電極材料には、次のような限界があります。

イオンと電子の輸送速度の低下：バルク材料は拡散経路が長く、充放電速度が制限されます。

経時的な容量低下：粒界、欠陥、粒子の破壊により、繰り返しサイクルで使用可能な容量が減少します。

熱的および機械的不安定性：従来の材料は、高レート動作や高温下で劣化することがよくあります。

エネルギー密度の制約：限られた表面積により、イオン貯蔵のための活性部位の数が減少します。

結果：デバイスは、EVからグリッドスケールのストレージに至るまで、現代のアプリケーションに求められる性能、寿命、信頼性を満たすのに苦労しています。

量子の優位性

量子ナノ材料は、原子構造が性能を直接左右するスケールで設計されています。寸法、表面積、結晶性を制御することで、これらの材料は従来の電極の限界を克服します。

臨界寸法 (<1–8nm)

• イオンと電子の経路が短縮 → 超高速充放電。

• 反応速​​度の向上により、サイクル寿命を犠牲にすることなく電力密度が向上します。

最大化された表面積

• 単位体積あたりの活性点数の増加 → エネルギー貯蔵容量の向上。

• イオンの吸着・脱着と電子移動を促進し、迅速な応答を実現します。

粒界フリー構造

• 欠陥のないフレーク、ナノチューブ、ナノ粒子は、数千サイクルにわたって劣化に耐えます。

• 機械的ストレスや高レートサイクル下でも電極の完全性を維持します。

方向性伝導性（1Dおよび2D材料）

• ナノチューブと極薄フレークが電子誘導輸送を実現 → 高効率で高出力な性能を実現します。

• 高電流動作時のエネルギー損失、発熱、性能低下を低減します。

NANOARCの先進的なナノ材料は、量子スケールで設計されており、エネルギー貯蔵システムにおいて比類のない性能を発揮します。寸法、構造、表面積を慎重に制御することで、当社の材料は以下のことを実現します。

高エネルギー密度：体積や重量を増やすことなく、貯蔵容量を最大化します。

卓越した耐久性：粒界および欠陥のない構造により、数千サイクルにわたって性能を維持します。

軽量化：ナノ材料により電極の軽量化が可能になり、システムレベルの効率が最適化されます。

高速充放電：超微細フレークとナノチューブにより、イオンと電子の高速輸送が可能になります。

結果：より小型、軽量、長寿命、高速なエネルギー貯蔵デバイスを実現し、OEMメーカーに明確な競争優位性をもたらします。

アプリケーション分野

電気自動車（EV）：より軽量で高エネルギーの電極により、充電速度の向上と航続距離の延長を実現します。

グリッドスケールストレージ：再生可能エネルギーの統合とピークカットのための高容量・高耐久性ソリューション。

民生用電子機器：サイクル寿命の延長を実現するコンパクトで高性能なセル。

スーパーキャパシタ：エネルギー回収システムやハイブリッドデバイス向けの超高速充放電。

先進電池：熱安定性と信頼性が求められる固体電池、ナトリウムイオン電池、リチウムイオン電池システム。

航空宇宙：軽量、信頼性、高エネルギー密度が重要な衛星、無人航空機（UAV）、航空用途向けの高性能・軽量エネルギーストレージ。

パフォーマンスプロファイル

非常に高い理論容量、超薄型構造、高い活性表面積、強化されたイオンアクセス性

• 超高アノード容量: 1320 ～ 2830 mAh g⁻¹、CoO、NiO、CuO などの従来の遷移金属酸化物を大幅に上回る

• 高スーパーキャパシタ出力: ~877 Ah g⁻¹ により、迅速なエネルギー供給と高出力動作が可能

• 電解質の安定性の向上: 高い表面反応性により、LiPF₆ システムで効果的な HF の除去が可能になり、セルの耐久性とサイクル寿命が向上します。

• 2D 構造の完全性: 原子的に正確なアーキテクチャにより、数千回の充電/放電サイクルにわたる安定したサイクルをサポートします。

アプリケーション

• リチウムイオン電池の負極

• スーパーキャパシタ電極

高度なエネルギー システム向けにナノ設計

より速く、パワーを。より長く、持続を。さらなる成果を。

酸化亜鉛は、極端な表面制御と急速な電荷輸送を通じて電気化学エネルギー貯蔵の限界を押し上げるように設計された 2D の原子構造のナノ材料です。

酸化亜鉛は、より軽量、より高速、より長持ちするエネルギー貯蔵デバイスを実現し、次世代 EV、グリッド ストレージ、高性能電子システムをサポートします。

安全データシート（SDS）はこちらをご覧ください。

主な特徴

高い理論容量、極薄構造、高い有効表面積、向上したイオンアクセス性

• 最大の表面反応性: 超小型寸法により、電気化学システムに優れた界面活性を提供します。

• クリーンな界面: リガンドフリーの表面により、電荷移動が妨げられず、材料の適合性が向上します。

• 制御されたナノスケール挙動: 均一な ~5 nm アーキテクチャが複合電極の予測可能な性能をサポート

• 高い分散性の可能性: ナノスケールの形状により、高度な電極配合物への統合が可能になります。

アプリケーション

• リチウムイオン電池電極（添加剤・活物質）

• スーパーキャパシタ システム

• 複合エネルギー貯蔵アーキテクチャ

• 高度な機能性ナノコンポジット

材料レベルのパフォーマンス制御用に設計

純粋。精密。即戦力。

0D 酸化亜鉛は、高い反応性と制御された表面駆動の電気化学的性能を実現するように設計された、超小型の配位子を含まない ZnO ナノ粒子で構成されています。

0D 酸化亜鉛は、界面エンジニアリングとナノスケールの均一性が重要となる次世代エネルギー貯蔵材料向けの純粋で高表面積の構成要素を提供します。

安全データシート（SDS）はこちらをご覧ください。

ATOMICALLY - ARCHITECTURED 0D TIN OXIDE (SnOx)

ナノ構造：約14オングストローム（1.4 nm）の球状粒子

比表面積（BET）：1,486,388 cm²/g

表面化学特性：リガンドフリー、清浄な表面を持つナノ構造

バンドギャップ：2.5～3.7 eV

色：クリームホワイト／ホワイト（ナノ粉末）

耐熱性：最高1630°C（2970°F）

主な電池用途：高容量アノード（負極）用添加剤

最適な用途：高エネルギー密度リチウムイオン電池、EV（電気自動車）、航空分野、ドローン

概要 : 量子閉じ込めは科学的に定義された特性であり、マーケティング用語ではありません。これは粒子サイズと結晶構造によって決定され、エネルギー貯蔵システムの予測可能かつ測定可能な性能向上をもたらします。

当社の 1.4 nm 配位子フリー量子閉じ込め SnOₓ ナノ粒子は、リチウムイオン電池、ナトリウムイオン電池、スーパーキャパシタなどの高性能エネルギー貯蔵デバイス向けに設計されています。

アプリケーション

• LIBおよびSIB用負極材料

• スーパーキャパシタおよびハイブリッドデバイス用の擬似容量性電極

利点:

より高い可逆容量、高速充放電、大きな比表面積、リチウムアクセシビリティの向上

• 電極内での分散が良好

• イオン輸送の高速化と電極抵抗の低減

• 量子閉じ込め表面の最大限の利用

当社のシステムがユニークな理由:

• 耐久性: 粒界が存在しないため、超大容量で長期間のサイクリングが可能

• 量子閉じ込め: 励起子のボーア半径 (約 2 ～ 3 nm) よりはるかに低い、約 1.4 nm で、電子と正孔は 3 次元すべてに閉じ込められます。これにより、離散的なエネルギー準位が作成され、バンドギャップが 0.3 ～ 0.5 eV 広がり、電子の移動度が向上します。その結果、従来の SnOx ナノ粒子と比較して、より速いイオン拡散、より高い比容量、および改善されたサイクル安定性が得られます。

• リガンドのない表面: すべての表面原子が露出しているため、これらのナノ粒子は最大の電気化学的活性を提供し、導電性カーボンおよび電解質と直​​接接触します。これにより、効率的な電子移動、強力なイオン相互作用、および再現可能なパフォーマンスが保証されます。

• 超高表面積 (~1,486,388 cm²/g): 優れたパフォーマンスを実現しながら、電極負荷の低減を可能にします。約 電極に必要な材料が 40% 削減され、バッテリーの総重量が最大 5% 削減されます。

統合プロセス

• カーボンとバインダーを含むナノ粒子を溶媒に分散させて均一なスラリーを作成します

• 集電体にコーティング (アノードの場合は Cu、スーパーキャパシタの場合は Al またはカーボン クロス)

• 制御された条件下で乾燥し、圧縮して気孔率と機械的安定性を最適化します。

• セパレータと電解液を組み立ててデバイスを完成させます

パフォーマンス上の利点

• 従来の SnO₂ ナノ粒子よりも最大 40% 高い可逆容量

• ナノスケールの電子およびイオン経路により 2 ～ 3 倍速い充電/放電速度

• 量子閉じ込め構造によるサイクル安定性の向上

• 最大限の電気化学的活性を実現する完全に露出した表面原子

ATOMICALLY - ARCHITECTURED NIOBIUM OXIDE (NbxOy) 

色：白色ナノ粉末

誘電率：41

ボーア励起子半径：8.2 nm

耐熱性：最大1512°C（2754°F）

一次電池における役割：急速充電用アノード材料／保護添加剤

主な用途：急速充電対応リチウムイオン電池、ハイブリッドシステム、防衛用電源システム

急速充電、長寿命エネルギー システム向けの高性能酸化物

原子的に構造化された酸化ニオブは、迅速なイオン輸送、構造安定性、および持続的な高速性能を必要とする高度な電気化学システム向けに設計された白色ナノ粉末です。

電気化学的性能

高速なイオンインターカレーション、優れたクーロン効率、長いサイクル寿命、シリコン負極の保護

• 高い理論容量: ~202 mAh g⁻¹ (リチウムイオン システム)

• 高速イオンインターカレーション: 高出力動作のための高速リチウムイオン輸送をサポートします。

• 高レート機能: 400 サイクル以上で 200 mA g-¹ で ~225 mAh g-¹ を達成

• 卓越した効率: 99.93% のクーロン効率

• サイクル安定性: 長時間の充放電サイクルでも容量を維持し、劣化を最小限に抑えます。

• 強力な可逆性: リチウムイオン系とナトリウムイオン系の両方で高い可逆容量

機能的な利点

• 高速充電アーキテクチャ: 構造的歪みを最小限に抑えながら、リチウムおよびナトリウムイオンの急速な挿入を可能にします。

• 長期サイクルの安定性: 高速サイクルを繰り返しても容量が低下しません。

• シリコン陽極保護: シリコンの体積膨張を軽減し、構造の完全性を向上させる効果的なコーティング材料

ハイパワーパフォーマンス: 要求の厳しい負荷条件下でも持続的な出力をサポートします。

アプリケーション

• リチウムイオン電池の負極

• ナトリウムイオン電池の負極

• シリコンベースのアノードコーティング

• 高出力電気化学エネルギー貯蔵システム

要求の厳しいエネルギーシステム向けに設計

酸化ニオブ (NbxOy) は、高速反応速度、高効率、熱耐性という珍しい組み合わせを実現し、急速充電と長い動作寿命の両方を必要とする次世代バッテリーに最適です。

電気化学的性能

極めて高い比表面積、迅速なイオン輸送、優れたサイクル安定性、高出力特性

• 高いリチウム貯蔵容量: バッテリーの負極で優れたエネルギー密度をサポート

• 卓越したレート機能: 高い充放電電流でも性能を維持

• サイクル安定性: 堅牢な構造により長期的な容量保持を保証します。

• 高電流耐性: 要求の厳しい負荷条件下でも信頼性の高い動作を実現

アプリケーション

• リチウムイオン電池の負極

• 高速電気化学エネルギー貯蔵システム

ナノ設計による高性能エネルギー貯蔵

超薄型。超強力。超高性能。

マグネテンは、次世代リチウムイオン電池用に設計された 2D 原子工学マグネタイト材料です。極薄のシートと極めて高い表面積により、大容量、急速充電、長期にわたるパフォーマンスを実現します。

Magnetene は、原子的に薄い構造、極度の表面積、堅牢な電気化学的安定性を組み合わせて、より高速充電、高容量、より長持ちするリチウムイオン電池を実現します。

安全データシート（SDS）はこちらをご覧ください。 

電気化学的性能

短いイオン拡散経路、優れた熱安定性、急速充電/放電、構造的耐久性

• 短い輸送長: 超小型ナノスフィアがイオンの拡散距離を短縮し、より高速な充電/放電を実現します。

• 強化された構造安定性: 繰り返しのサイクルによる劣化に耐えます。

• 電圧制御: ナノスフィア上のリチウム吸着によって制御される正確な電圧プロファイル

• 高温耐性: 極端な熱条件下でも確実に動作します。

アプリケーション

• リチウムイオン電池の負極

• 高性能、高レートのエネルギー貯蔵デバイス

• 調整可能な電子特性を必要とする高度な電気化学システム

次世代バッテリー向けにナノ設計

精度。パフォーマンス。耐久性。

原子的に構築された 0D シリセン カーバイドは、高度なエネルギー貯蔵用途向けに迅速なイオン輸送、構造復元力、および調整可能な電子特性を実現する超小型ナノスフェアとして設計されています。

0D シリセン カーバイドは、より高速な反応速度、優れたサイクル安定性、および調整可能なエネルギー特性を実現し、最先端の EV、グリッド ストレージ、および高性能エレクトロニクスに対応できる、より軽量で耐久性があり、より高速な充電が可能な電極を実現します。

電気化学的性能

複数のリチウム貯蔵サイト、構造的堅牢性、高い熱安定性、効率的なイオン輸送

• 短いイオン輸送経路: 1D アーキテクチャにより超高速充電/放電が可能

• 複数のリチウム貯蔵サイト: イオンは外表面、格子間サイト、およびナノチューブの内部に貯蔵されます。

• 電圧制御: リチウム吸着濃度に基づいて定義された電圧プロファイル

• 高い構造安定性: 繰り返しのサイクルでの劣化に耐え、長期的な容量保持を保証します。

• 高温での信頼性: 極端な熱条件下でもパフォーマンスを維持します。

アプリケーション

• リチウムイオン電池の負極

• 高レートエネルギー貯蔵デバイス

• 調整可能な電子特性を必要とする高度な電極

次世代バッテリー向けにナノ設計

速い。耐久性に優れています。調整可能。

原子的に構築された 1D シリセン カーバイドは、迅速なイオン輸送、優れた構造回復力、調整可能な電子特性を実現するために設計された超微細ナノチューブを形成しており、先進的なリチウムイオン バッテリーや高性能エネルギー貯蔵に最適です。

1D シリセン カーバイドは、超高速反応速度、調整可能なエネルギー ギャップ、優れた耐久性を兼ね備えており、EV、グリッド スケールのストレージ、高性能エレクトロニクスに最適な、より軽量で高速充電、より長持ちする電極を実現します。