基本报价

新的材料设计对于实现能源转换和存储系统的根本性进展是必不可少的。这两个方面对于缓解全球变暖的挑战都是至关重要的，这需要一种不依赖损害环境的燃烧燃料的能源补充方式。

我们提供量子约束、原子结构的材料，以改善储能系统的交付，在利基应用中，轻质、耐热和抗辐射降解、高性能和低体积材料的寿命是一个基本要求。

原子结构的储能材料

在当代电池/储能技术中，硅（Si）基电极在锂化/脱硫过程中遭受巨大的体积变化。这导致了硅纳米结构的粉碎，从而缩短了电池的循环性能。

硅烯 碳化物（SixC）是最耐腐蚀的陶瓷，有能力在1400°C（2552°F）下保持其强度。在纳米结构和原子结构的形式下，SiC表现出相当高的硬度，在长时间循环后仍能保持其结构。

纳米结构的SixC作为锂离子电池（LIBs）的负极材料，表现出卓越的循环稳定性、良好的额定能力和低阻抗。原子结构材料的尺寸越小，其应力/应变耐受性就越高。这最大限度地减少了粉化现象，并延长了纳入这种原子结构材料的电池的循环寿命。

原子结构的SixC纳米管在高温微型内电容器中找到了适用性，研究表明它们表现出特殊的稳定性，并具有广泛的使用寿命。

纳米技术是一个反直觉的领域，它需要更少的材料来实现更多的功能，因为随着尺寸的缩小，表面积大大增加。有了这样的高表面积材料，特别是在量子浓缩尺寸范围内（<20纳米），就有可能用很少的量子材料实现高性能、耐用、轻质的系统。原子结构是在我们的材料设计和制造过程中加入的额外步骤，以提高量子材料的功能和环境兼容性，从而使其适用范围更有效和通用。进步的基本目标在于增加材料的能量密度，而不一定是其体积。

量子领域

在原子结构的纳米材料的量子系统中，进展不是关于增加体积。在量子领域的升级更多的是通过增加表面积和随之而来的材料性能，而不是材料数量。它是通过了解如何将更多的原子重新安置在材料表面的操作区域来完成的。增加表面积与体积的比率，就像量子材料那样，通过增加电化学活

性区域和减少传输长度，提高能量和功率密度。少即是多。这是关于挖掘非协调原子的原始能量，为实质性的开发开放。量子约束材料提供了一个更有力的操作平台，只需要一点材料就能完成工作。有了这样的材料，你可以实现更小、更轻、但坚固和高效的耐用设备，因为量子材料的尺寸太小（<20纳米），不允许变形和断裂的批量微机械过程，从而提高其循环寿命。

量子材料领域代表了当今工业上探索最少，但最需要的材料领域，以推动纳米技术的发展。它们也代表了最具挑战性的材料制造，更不用说扩大规模，以满足工业需求。NANOARC已经克服了这一障碍，并因此提供了量子封闭的、原子结构的纳米材料，以改善下一代电池技术的发展。

量子粒子尺寸很重要

纳米粒子必须能够阻止晶界的形成。在 10 纳米的尺寸下，只有一个或两个位错可以容纳在晶粒内。在大多数材料中，这意味着纳米粒子的尺寸远低于 10 纳米，因为在较大的纳米粒子尺寸下，次级晶界开始出现。例如，在像 SnOx 这样的材料中，晶界出现的临界尺寸是 7 纳米。

为什么这个尺寸很重要？

晶界是晶体结构中的二维缺陷，往往会降低材料的电导率和热导率。大多数晶界是腐蚀发生的优先位置。

晶界是位错无法逾越的边界，纳米粒子内的位错数量会影响相邻晶粒中应力的积累方式，最终激活位错源，从而使相邻晶粒也发生变形。

通过减小纳米颗粒的尺寸，可以影响堆积在晶界的位错数量，并提高其屈服强度，即纳米颗粒在变形开始前承受的最大应力。

这种临界尺寸的一个例子是 SnOx，它是电池中研究最多的阳极材料。 其玻尔半径约为 2.7 纳米，这意味着直径小于 5 纳米的量子限制 SnOx 最适合用于基于 SnOx 的阳极，以增强对变形/粉碎的抵抗力并提供显著延长的电池寿命。