カーボン電極、電気自動車のバッテリー性能における大きな進歩

カーボン電極は、電気自動車のバッテリー性能における大きな進歩をもたらすと期待されている。新技術は「出力、エネルギー、サイクル寿命、充電時間における革命的な改善」をもたらすとされている。自動車業界は新しいセル技術によって電気自動車（EV）のバッテリーの改善を目指しているが、ある企業は地味な電極の改良に注力してきた。

これはフランスの企業NAWA Technologiesによるもので、同社は「超高速カーボン電極」と呼ぶ技術を宣伝している。これは、二つの媒体の間で電流が通過する端子として働く導体の進化形である。同社のウルトラキャパシタに使用されている垂直配向カーボンナノチューブと同じ技術に基づいている。

NAWAによれば、電流電極の材料と設計は「バッテリーのエネルギー、出力、サイクル寿命の主な制約の一つ」であるという。これは、電気、熱、イオンの伝導性が低い非効率な粉末に依存しているためだとされる。また、早期の剥離や劣化を起こしやすいとも指摘している。

カーボン電極は電気自動車の航続距離の解決策となるのか？

超高速カーボン電極は、1平方センチメートルあたり1000億本の垂直配向カーボンナノチューブを使用しており、イオン、電気、熱の伝導性を劇的に高めている。バッテリーのエネルギーは10倍、エネルギー貯蔵量は3倍に増加し、バッテリー寿命も大幅に延びるとされている。また、充電時間を「数時間ではなく数分」にまで短縮でき、その結果としてコスト削減にもつながるという。

NAWA Technologiesはまた、ドライ電極技術は長いライフサイクルの終わりに容易にリサイクルできると述べている。使用される活物質が少なくて済むため、バッテリーのCO2排出量を最大60%削減できる可能性もあるという。まだ開発段階ではあるが、NAWA Technologiesは新しい電極システムがわずか12か月で市場に投入可能になると主張している。ただし、量産開始は2023年以降と見込まれている。

用途に応じてさまざまな種類の電極を製造でき、既存の、あるいはより先進的なバッテリー化学系でも動作可能であるとNAWA Technologiesは説明している。さらに同社は、フランス南部にある自社拠点で量産に入りつつあることも明らかにしている。カーボンは高性能であるだけでなく、クリーンでもある。炭素は豊富で入手しやすく、天然素材である。また、製造プロセスによる環境への影響も最小限に抑えられている。

NAWAの革新の中心にあるのは、VACNTと呼ばれる非常に特殊な材料、すなわち垂直配向カーボンナノチューブである。「これらは特定の制御された条件下で育成される。ナノチューブは髪の毛のような細い繊維で、それぞれが端を立てて並び、信じられないほど細く、信じられないほど長く、非常に密集した絨毯を形成している」。