DASEN グラファイト シートはリチウムイオン電池の製造に選ばれました

世界最古の国際科学技術誌「NATURE」のLETTERページに「超高速充電式アルミニウムイオン電池」という学術論文があります。この学術論文では、電気化学測定を行うために Dasen の熱分解グラファイト シートが使用されました。

Swagelok 型セル (直径 1/2 インチ) は、4mg PG 箔 (0.017mm、Suzhou Dasen Electronics Materials) のカソードと 90mg の Al 箔 (0.25mm、Alfa Aesar) のアノードを使用して構築されました。

新しい充電式バッテリー システムの開発は、パーソナル電子機器からグリッド ストレージまで、さまざまなエネルギー アプリケーションを促進する可能性があります 1,2。充電可能なアルミニウムベースのバッテリーは、高容量をもたらす 3 電子酸化還元特性とともに、低コストと低可燃性の可能性を提供します3。しかし、過去 30 年間にわたる研究努力は、正極材料の崩壊 4、低いセル放電電圧 (約 0.55 ボルト、参考文献 5)、放電電圧プラトーのない容量性挙動 (1.1 ～ 0.2 ボルト 6 または 1.8 ～ 0.8 ボルト 7) など、多くの問題に直面してきました。サイクル寿命が不十分（100 サイクル未満）、急速な容量低下（100 サイクルを超えると 26 ～ 85 パーセント減少） 100サイクル）4-7．ここでは、アルミニウム金属陽極と三次元黒鉛発泡体陰極を使用した、高レート機能を備えた充電式アルミニウム電池を紹介します。この電池は、不燃性のイオン液体電解質を使用して、アノードでのアルミニウムの電気化学的堆積と溶解、およびグラファイト内のクロロアルミン酸アニオンの挿入/脱挿入によって動作します。このセルは、2 ボルト付近で明確に定義された放電電圧プラトー、約 70mAh g-1 の比容量、および約 98 パーセントのクーロン効率を示します。このカソードは、アニオンの高速拡散とインターカレーションを可能にし、電流密度 4,000mAg-1 (3,000Wkg-1 に相当) で約 1 分間の充電時間を実現し、容量低下なしに 7,500 サイクル以上に耐えることが判明しました。

アルミニウム (Al) の低コスト、低可燃性、および 3 電子酸化還元特性により、充電可能な Al ベースの電池は原理的には費用対効果が高く、高容量で安全性が高く、エネルギー貯蔵技術の大幅な進歩につながる可能性があります3。 8.しかし、過去 30 年間にわたる充電可能な Al 電池の研究は、他の電池システムの研究に匹敵するものではありませんでした。これは、正極材料の崩壊 4、低いセル放電電圧 (約 0.55V、参考文献 5)、放電電圧プラトーのない容量性挙動 (それぞれ 1.1 ～ 0.2 V、または 1.8 ～ 0.8 V、参考文献 6 および 7) などの問題によるものです。 ）、サイクル寿命が不十分（100 サイクル未満）、急速な容量低下（100 サイクルで 26 ～ 85%） 4～7。ここで我々は、Al 電池に前例のない放電電圧プロファイル、サイクル安定性、およびレート特性を提供する新しい黒鉛正極材料を報告します。