超越局限

现代储能系统——锂离子电池、钠离子电池、超级电容器和固态电池——正朝着提供更高功率、更快充电速率和更长循环寿命的目标迈进。

传统电极材料面临诸多限制：

离子和电子传输速度较慢：块体材料的扩散路径较长，限制了充放电速度。

容量随时间衰减：晶界、缺陷和颗粒断裂会降低重复循环后的可用容量。

热稳定性和机械稳定性差：传统材料在高倍率运行或高温下容易发生性能退化。

能量密度受限：有限的表面积减少了离子存储的活性位点数量。

结果：从电动汽车到电网级储能，这些器件难以满足现代应用对性能、寿命和可靠性的要求。

量子优势

量子纳米材料的工程设计尺度非常小，原子结构直接决定其性能。通过控制尺寸、表面积和结晶度，这些材料克服了传统电极的局限性：

关键尺寸（<1–8nm）

• 更短的离子和电子传输路径 → 超快充放电。

• 增强的反应动力学提高了功率密度，同时又不牺牲循环寿命。

最大表面积

• 单位体积内活性位点更多 → 更高的储能容量。

• 加速离子吸附/解吸和电子转移，实现快速响应。

无晶界结构

• 无缺陷的薄片、纳米管和纳米颗粒在数千次循环后仍能保持性能稳定。

• 在机械应力或高倍率循环下，仍能保持电极的完整性。

NANOARC 的先进纳米材料采用量子尺度工程技术，可在储能系统中实现无与伦比的性能。通过精确控制尺寸、结构和表面积，我们的材料具有以下优势：

高能量密度：在不增加体积或重量的情况下，最大限度地提高存储容量。

卓越的耐久性：无晶界和无缺陷的结构确保在数千次循环后仍能保持优异性能。

更轻的重量：纳米材料可实现更轻的电极，从而优化系统效率。

快速充放电：超细薄片和纳米管可实现离子和电子的快速传输。

成果：更小巧、更轻便、更持久、更快速的储能器件，为原始设备制造商 (OEM) 带来显著的竞争优势。

应用领域

电动汽车 (EV)：更轻、能量更高的电极，实现更快的充电速度和更长的续航里程。

电网级储能：用于可再生能源并网和削峰的高容量、耐用解决方案。

消费电子产品：紧凑型、高性能、长循环寿命的电池。

超级电容器：用于能量回收系统和混合动力设备的超快充放电。

先进电池：需要热稳定性和可靠性的固态电池、钠离子电池和锂离子电池系统。

航空航天：用于卫星、无人机和航空应用的高性能、轻量化储能解决方案，在这些应用中，重量、可靠性和高能量密度至关重要。

性能概况

极高的理论容量、超薄架构、高活性表面积、增强的离子可及性

• 超高阳极容量：1320–2830 mAh g⁻1，显着超过CoO、NiO、CuO等传统过渡金属氧化物

• 高超级电容器输出：~877 Ah g⁻¹，可实现快速能量传输和高功率运行

• 电解质稳定性增强：高表面反应性可在 LiPF₆ 系统中有效清除 HF，从而提高电池耐用性和循环寿命

• 2D 结构完整性：原子级精确架构支持数千次充电/放电周期的稳定循环

应用领域

• 锂离子电池负极

• 超级电容器电极

先进能源系统的纳米工程

充电更快，续航更久，成就更多。

氧化锌是一种二维原子结构纳米材料，旨在通过极端的表面控制和快速电荷传输来突破电化学储能的极限。

氧化锌使储能设备变得更轻、更快、更持久，支持下一代电动汽车、电网存储和高性能电子系统。

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主要特点

高理论容量、超薄架构、高活性表面积、增强的离子可及性

• 最大表面反应性：超小尺寸为电化学系统提供卓越的界面活性

• 清洁界面：无配体表面确保畅通无阻的电荷转移并提高材料兼容性

• 受控纳米级行为：均匀的 ~5 nm 架构支持复合电极的可预测性能

• 高分散潜力：纳米级几何形状能够集成到先进的电极配方中

应用领域

• 锂离子电池电极（添加剂/活性物质）

• 超级电容器系统

• 复合储能架构

• 先进功能纳米复合材料

专为材料级性能控制而设计

纯粹。精准。蓄势待发。

0D 氧化锌由超小、无配体的 ZnO 纳米粒子组成，专为高反应性和受控的表面驱动电化学性能而设计。

0D 氧化锌为下一代储能材料提供了纯净、高表面积的构建模块，其中界面工程和纳米级均匀性至关重要。

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ATOMICALLY - ARCHITECTURED 0D TIN OXIDE (SnOx)

纳米结构：~ 14 埃 (1.4 纳米) 球形颗粒

比表面积 (BET)：1,486,388 cm²/g

表面化学性质：无配体、表面洁净的纳米结构

带隙：2.5 - 3.7 eV

颜色：乳白色/白色纳米粉末

耐热性：高达 1630 °C (2970°F)

主要电池应用：高容量负极添加剂

最佳应用场景：高能量锂离子电池、电动汽车、航空领域、无人机

概述：量子限制是一种科学定义的属性，而不是营销术语。它由颗粒尺寸和晶体结构决定，为储能系统提供可预测、可测量的性能改进。

我们的 1.4 nm 无配体量子限制 SnOₓ 纳米粒子专为高性能储能设备而设计，包括锂离子电池、钠离子电池和超级电容器。

应用领域

LIB和SIB的阳极材料

用于超级电容器和混合器件的赝电容电极

优点：

更高的可逆容量、快速充放电、高比表面积、改善的锂可及性

在电极中更好的分散

更快的离子传输和更低的电极电阻

量子限制表面的最大利用

为什么我们的系统独一无二：

耐用性：无晶界，可实现超高容量和持久循环

• 量子限制：在~1.4 nm处，远低于激子玻尔半径（~2-3 nm），电子和空穴在所有三个维度上都被限制。这会产生离散的能级，将带隙加宽 0.3-0.5 eV，并增强电子迁移率。与传统的 SnOx 纳米粒子相比，其结果是离子扩散更快、比容量更高、循环稳定性更高。

• 无配体表面：由于所有表面原子都暴露，这些纳米颗粒提供最大的电化学活性并与导电碳和电解质直接接触。这确保了高效的电子转移、强离子相互作用和可重复的性能。

• 超高表面积（~1,486,388 cm²/g）：可降低电极负载，同时提供卓越的性能。大约。 电极所需材料减少 40%，电池总重量减少约 5%。

整合过程

• 将纳米粒子与碳和粘合剂分散在溶剂中以形成均匀的浆料

• 涂在集流体上（阳极为铜，超级电容器为铝或碳布）

• 在受控条件下干燥并压缩以优化孔隙率和机械稳定性

• 与分离器和电解质组装以完成装置

性能优势

• 可逆容量比传统 SnO2 纳米颗粒高出 40%

• 由于纳米级电子和离子通道，充电/放电速率提高 2–3 倍

• 量子限制结构增强循环稳定性

• 完全暴露的表面原子可实现最大电化学活性

ATOMICALLY - ARCHITECTURED NIOBIUM OXIDE (NbxOy) 

颜色：白色纳米粉末

介电常数：41

玻尔激子半径：8.2nm

耐热性：高达 1512 °C (2754 °F)

主要电池作用：快速充电阳极材料/保护添加剂

最佳用例：快速充电锂离子电池、混合动力系统、国防电力系统

用于快速充电、长寿命能源系统的高性能氧化物

原子结构氧化铌是一种白色纳米粉末，专为需要快速离子传输、结构稳定性和持续高速性能的先进电化学系统而设计。

电化学性能

快速离子嵌入、优异的库伦效率、长循环寿命、硅阳极保护

高理论容量：~202 mAh g⁻¹（锂离子系统）

快速离子嵌入：支持快速锂离子传输以实现高功率运行

高倍率能力：在 200 mA g⁻1 下经过 400 多个循环，可达到约 225 mAh g⁻1

卓越的效率：库仑效率高达 99.93%

循环稳定性：在长时间的充放电循环中保持容量，且退化程度最小

可逆性强：在锂离子和钠离子系统中均具有高可逆容量

功能优势

快速充电架构：以最小的结构应变实现快速锂离子和钠离子嵌入

长循环稳定性：在反复高速率循环下可抵抗容量衰减

硅阳极保护：有效的涂层材料，可减轻硅体积膨胀并提高结构完整性

高功率性能：支持苛刻负载条件下的持续输出

应用领域

锂离子电池负极

钠离子电池负极

硅基阳极涂料

高功率电化学储能系统

专为要求严苛的能源系统而设计

氧化铌 (NbxOy) 罕见地结合了快速动力学、高效率和耐热性，使其成为需要快速充电和长使用寿命的下一代电池的理想选择。

电化学性能

极高的比表面积、快速的离子传输、优异的循环稳定性、高功率输出

• 高锂存储容量：支持电池阳极的卓越能量密度

• 卓越的倍率能力：即使在高充电/放电电流下也能保持性能

• 循环稳定性：坚固的结构确保长期容量保持

• 高电流耐受性：在苛刻的负载条件下提供可靠的运行

应用领域

• 锂离子电池负极

• 高倍率电化学储能系统

纳米工程高性能能源存储

超薄。超强大。超高性能。

Magnetene 是一种二维原子工程磁铁矿材料，专为下一代锂离子电池而设计。其超薄薄片和极大的表面积可提供高容量、快速充电和持久的性能。

磁烯结合了原子薄的结构、极大的表面积和强大的电化学稳定性，使锂离子电池充电更快、容量更高、寿命更长。

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电化学性能

短离子扩散路径、优异的热稳定性、快速充放电、结构耐久性

• 传输长度短：超小纳米球缩短了离子扩散距离，从而实现更快的充电/放电

• 增强的结构稳定性：在重复循环过程中抵抗降解

• 电压控制：由纳米球上的锂吸附控制精确的电压分布

• 耐高温：在极端热条件下可靠运行

应用领域

• 锂离子电池负极

• 高性能、高倍率储能装置

• 需要可调电子特性的先进电化学系统

下一代电池的纳米工程

精密、高效、耐用。

这种具有原子级结构的零维（0D）硅碳材料被设计为超小纳米球，旨在为先进储能应用提供快速离子传输、结构韧性及可调电子特性。

零维硅碳材料具备更快的动力学特性、卓越的循环稳定性以及可调的能量特性，能够实现更轻、更耐用且充电更快的电极，从而满足尖端电动汽车、电网储能及高性能电子设备的需求。

电化学性能

多重锂存储位点、结构稳健性、高热稳定性、高效离子传输

• 短离子传输路径：一维架构可实现超快速充电/放电

• 多个锂存储位点：离子存储在外表面、间隙位点和纳米管内部

• 电压控制：根据锂吸附浓度定义电压曲线

• 高结构稳定性：在重复循环中抵抗降解，确保长期容量保持

• 高温可靠性：在极端热条件下保持性能

应用领域

• 锂离子电池负极

• 高倍率储能装置

• 需要可调电子特性的先进电极

下一代电池的纳米工程

快速地。耐用的。可调谐。

原子结构的一维碳化硅形成超细纳米管，专为快速离子传输、卓越的结构弹性和可调节的电子性能而设计，是先进锂离子电池和高性能储能的理想选择。

一维碳化硅结合了超快动力学、可调能隙和卓越的耐用性，使电极更轻、充电更快、更持久，非常适合电动汽车、电网规模存储和高性能电子产品。