JP2005513811A - エネルギ蓄積装置用電極 - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、エネルギ蓄積装置のための電極およびそのような電極を含むエネルギ蓄積装置に関する。
既知の電気二重層(または「EDL」)キャパシタは、電解質に浸漬された対向する電極を含み、電極は、中間の絶縁隔離板によって、予め定められた、間隔をあけられ電気的に隔離された構成に保たれる。電極のうちの少なくとも1つは、EDLが電極−電解質の界面に形成される面を提供する。典型的には、電極は、金属または他の導電性の基板(もしくは「集電器」)から構成され、表面積の大きい材料でコーティングされる。コーティングは、1つまたは複数の形の炭素、および炭素をそれ自身ならびに関連する集電器に接着するための結合剤から形成される。表面積の大きい電極を提供するために、有機分子(重合体)、および無機化合物(金属酸化物、金属水酸化物、金属リン酸塩)などの他の材料も使用可能である。したがって、電極は単一の容量セルを形成する。
動作電圧範囲:スーパーキャパシタの構成要素(電解質塩、電解質溶剤、電極のコーティング、集電器、隔離板、パッケージング)の破壊電圧が動作電圧範囲を制御する。セルの動作電圧を増加させるための手段は、電圧の安定性が大きい構成要素を使用することを含む。非水性の溶剤を使用する既知の装置は、セルの動作電圧を増加させるための手段を提供する。さらに、上述のように、高電圧の用途では、いくつかのセルを直列で使用することが知られている。
形成:アルミニウムは水素イオンに対して非常に負の還元電位を有し、このことは一般に高い反応性を示すが、不活性化表面層、すなわち、酸化アルミニウムの形成のため、アルミニウムはさまざまな用途で使用される。典型的には、この「自然」酸化物は、アルミニウムの製造プロセス中および後続の保管中に形成される。
解されるであろう。
従来の知識は、薄い表面酸化層を備えた金属の集電器または非金属の集電器を使用してスーパーキャパシタのESRを低減すべきであることを示す。またはこれに代えて、式3によって、セルの幾何学的な表面積(A)を増加することで装置のESRを低減することができる。
好ましい実施例は処理酸化層を含む。これには数多くの利点があり、これには少なくとも以下のものが含まれる。
の下にある期間を大幅に延長することができる。こうして動作寿命が延長される。
自然酸化層を形成する金属からなる基板と、
上記自然酸化層から上記基板上に形成された処理層とを含み、上記処理層の抵抗は、上記自然酸化層の抵抗よりも低い。
なる合金である場合)上記少なくとも1つの他の物質を少なくとも実質的になくした上記少なくとも1つの金属およびOを除く、少なくとも1つの元素。
(b) ヒドロキシルイオン対酸素全体、
(c) フッ素イオン対酸素全体。
自然酸化層を形成する金属からなる基板と、
上記自然酸化層から上記基板上に形成された処理層とを含み、上記処理層の抵抗は、上記自然酸化層の抵抗よりも低く、上記処理層はまたドーパントを含む。好ましい一形態では、このようなドーパントは以下のうち少なくとも1つを含む。
自然酸化層を形成する金属からなる基板と、
上記自然酸化層から上記基板上に形成された処理層とを含み、上記処理層は上記基板に障壁特性を与え、上記障壁特性は、上記自然酸化層により与えられる対応する障壁特性よりも大きい。
自然酸化層を形成する金属からなる基板と、
上記自然酸化層から形成され、上記自然酸化層の抵抗を低減させるためのドーパントを含む、上記基板上にある処理層とを含む。
少なくとも2つの電極を含み、上記少なくとも2つの電極のうち少なくとも1つは、自然酸化層を形成する少なくとも1つの金属からなる基板を有し、上記エネルギ蓄積装置はさらに、
少なくとも1つの処理層を含み、上記処理層は、上記自然酸化層を変成したものである。
の隔離板と、上記ハウジング内に配置された電解質とを含む。さらなる好ましい実施例では、上記エネルギ蓄積装置は炭素二重層スーパーキャパシタである。
自然酸化層を形成する金属からなる基板と、
上記自然酸化層から上記基板上に形成された処理層と、
上記処理層に接着された大表面積層とを含み、上記処理層と上記大表面積層との間の接着力は、類似の大表面積層と自然酸化層との間の接着力よりも大きい。
ハウジングと、
上記ハウジング内で、対向し間隔のあいた構成に配置された2つの電極とを含み、上記電極のうち1つは予め定められた幾何学的表面積を有し、上記エネルギ蓄積装置はさらに、
上記電極のうち選択された1つ以上に接続され、上記ハウジングから延びて上記電極への外部電気接続を可能にする2つの端子を含む。
ハウジングと、
上記ハウジング内で間隔のあいた構成に配置されて少なくとも1つのエネルギ蓄積セルを規定する2つ以上の電極と、
上記電極のうち選択された1つ以上に接続され、上記ハウジングから延びて上記電極への外部電気接続を可能にする2つの端子とを含み、1000時間後に上記装置は、処理層のない類似の装置よりも低い初期以降のESRを呈する。さらなる実施例では、その初期ESRもまた処理層のない類似の装置よりも低い。
ハウジングと、
上記ハウジング内で間隔のあいた構成に配置されて少なくとも1つのエネルギ蓄積セルを規定する2つ以上の電極と、
上記電極のうち選択された1つ以上に接続され、上記ハウジングから延びて上記電極への外部電気接続を可能にする2つの端子とを含み、600時間後に上記装置は、処理層のない類似の装置よりも低い初期以降のESRを呈する。他の実施例では、その初期ESRもまた処理層のない類似の装置よりも低い。
ハウジングと、
上記ハウジング内で間隔のあいた構成に配置されて少なくとも1つのエネルギ蓄積セルを規定する2つ以上の電極と、
上記電極のうち選択された1つ以上に接続され、上記ハウジングから延びて上記電極への外部電気接続を可能にする2つの端子とを含み、上記装置の、600時間にわたる、予め定められたセル電圧および温度での動作後のESRは、処理層のない類似の装置よりも低い。
ハウジングと、
上記ハウジング内で間隔のあいた構成に配置された2つの電極とを含み、各々の電極は、自然酸化層を形成する金属からなる基板を有し、上記電極は処理されて上記自然層を変成することでそれぞれの処理層を形成し、上記装置はさらに、
それぞれの処理層上に配置された2つの炭素コーティングと、
上記ハウジング内に配置されて上記間隔のあいた構成を維持するための隔離板と、
上記コーティング間のイオン伝導を可能にする電解質と、
それぞれの上記電極に接続され、上記ハウジングから延びて上記電極への外部電気接続を可能にする2つの端子とを含む。
自然酸化層を形成する金属からなる基板を設けるステップと、
上記金属からなる上記自然酸化層を変成して処理層を形成するステップとを含む。
ハウジングと、
上記ハウジング内で間隔のあいた構成に配置されて少なくとも1つのエネルギ蓄積セルを規定する2つ以上の電極と、
上記電極のうち選択された1つ以上に接続され、上記ハウジングから延びて上記電極への外部電気接触を可能にする2つの端子とを含み、上記装置の、200時間にわたる、2.3Vを上回るセル電圧での動作後のESRは、上記初期ESRよりも低い。
ハウジングと、
上記ハウジング内で間隔のあいた構成に配置されて少なくとも1つのエネルギ蓄積セルを規定する2つ以上の電極と、
上記電極のうち選択された1つ以上に接続され、上記ハウジングから延びて上記電極への外部電気接続を可能にする2つの端子とを含み、上記装置の、200時間にわたる、2.3Vを上回るセル電圧での動作後のESRの上昇率は、100時間当り約0.7cm2未満である。
ハウジングと、
上記ハウジング内で間隔のあいた構成に配置されて少なくとも1つのエネルギ蓄積セルを規定する2つ以上の電極と、
上記電極のうち選択された1つ以上に接続され、上記ハウジングから延びて上記電極への外部電気接続を可能にする2つの端子とを含み、上記装置の初期ESRは約22mΩ未満である。
ハウジングと、
上記ハウジング内で間隔のあいた構成に配置されて少なくとも1つのエネルギ蓄積セルを規定する2つ以上の電極と、
上記電極のうち選択された1つ以上に接続され、上記ハウジングから延びて上記電極への外部電気接続を可能にする2つの端子とを含み、上記装置の200時間の動作後のESRは30mΩ未満である。
ハウジングと、
上記ハウジング内で間隔のあいた構成に配置されて少なくとも1つのエネルギ蓄積セルを規定する2つ以上の電極と、
上記電極のうち選択された1つ以上に接続され、上記ハウジングから延びて上記電極への外部電気接続を可能にする2つの端子とを含み、上記装置の600時間の動作後のESRは300mΩ未満である。
ハウジングと、
上記ハウジング内で間隔のあいた構成に配置されて少なくとも1つのエネルギ蓄積セルを規定する2つ以上の電極と、
上記電極のうち選択された1つ以上に接続され、上記ハウジングから延びて上記電極への外部電気接続を可能にする2つの端子とを含み、上記装置の100時間の動作後のESRは30mΩ未満である。
自然酸化層を形成する少なくとも1つの金属からなる基板と、
上記自然酸化層から上記基板上に形成された処理層とを含み、上記処理層の抵抗は自然酸化層の抵抗よりも低い。
れ、上記電極のうち少なくとも1つは、自然酸化層を形成する少なくとも1つの金属からなる基板と、上記自然酸化層から上記基板上に形成された処理層とを含み、上記処理層の抵抗は自然酸化層の抵抗よりも低く、上記装置の200時間の動作後のESRは、上記装置の初期ESRのおよそ200%未満である。
少なくとも2つの電極を含み、上記少なくとも2つの電極のうち少なくとも1つは、自然酸化層を形成する少なくとも1つの金属からなる基板を有し、上記装置はさらに、
少なくとも1つの処理層を含み、上記処理層は上記自然酸化層を変性したものである。
自然酸化層を形成する少なくとも1つの金属からなる基板と、
上記自然酸化層から上記基板上に形成された処理層とを含み、上記処理層の抵抗は自然酸化層の抵抗よりも低い。
処理プロセス
この発明に従った処理プロセスを一般的に説明する。要するに、自然酸化層より低い初期抵抗、自然酸化層の抵抗上昇率より低い抵抗上昇率のうちの少なくとも1つを有する処理層を得るために箔が処理される。システムの抵抗は、等価直列抵抗(ESR)と称され、オーム平方センチメートル(Ω.cm2)の測定の単位を有するものと規定される。処理層の抵抗率(ρ)は次のように規定される。
溶液で箔を処理することを伴う。この第1の溶液を用いた処理の結果として、溶液から組込まれた1つまたは複数のドーパント(M)を含む置換層が得られる。
上述のように、好ましい実施例では、処理は、部分的または完全に「自然」酸化層(アルミホイルが使用されるときは、通常Al2O3)を箔から除去する。さらに、好ましい実施例では、ドーパントを組み込む処理層が作られる。他の実施例では、処理1はドーピングされた層を生成しない。さらに、処理は、箔の表面から不純物を除去することが好ましい。しかしながら、他の実施例では、不純物は除去されない。
、「自然」酸化層の除去、不純物の除去等を支援するものを含む。さらに、他の実施例では、他の酸、元素および化合物が使用され、そのような代替物は当業者に既知である。
好ましい実施例では、処理2は、第1の処理の結果として形成された層をドーピングする溶液、つまり、1つまたは複数のドーパント(N)を備えた溶液を伴う。実施例によっては、第2の処理は、第1の処理ステップで形成された処理層を部分的または完全に除去する。他の実施例では除去しない。
1%から20%の間のドーパントを含み、ドーパントはジルコニウム(Zr)および/またはチタン(Ti)である。別の実施例では、溶液は、5%未満のHF、および0.02%から10%の間のドーパントを含み、ドーパントはジルコニウム(Zr)および/またはチタン(Ti)である。さらに別の実施例では、溶液は、1%未満のHF、および0.02%から10%の間のドーパントを含み、ドーパントはジルコニウム(Zr)および/またはチタン(Ti)である。さらに、別の実施例では、溶液は、1%未満のHF、および0.05%から2%の間のドーパントを含み、ドーパントはジルコニウム(Zr)および/またはチタン(Ti)である。さらに、他の実施例では、溶液は、1%未満のHF、および0.5%のドーパント(M)を含み、Mはジルコニウム(Zr)である。
図3に示されるように、製造装置11を含む。装置11は、単一の処理プロセスを実現するが、2つ以上の処理ステップを可能にするために、たとえば、同様の構成要素を繰返し使用することを含め、装置の構成要素をいくつでも代替の組合せで組合せてもよいことが理解される。さらに、いくつかの具体的な部品/ステップに別の番号を与えているが、これらの部品/ステップが下位の部分/下位のステップよりも重要であるかまたは重要でないことを示す意図はない。さらに、他の実施例は、代替の部品/ステップ、付加的な部品/ステップ、より少ない部品/ステップ、同様または同一の部品/ステップの繰返しの使用等を伴うことが当業者には明らかであろう。
である。しかしながら、他の実施例では、接触時間は15秒から6分の範囲であり得る。他の時間は当業者に容易にわかるであろう。
以下の実現のセクションで使用される槽という用語は、槽にある、および槽に隣接する関連する案内および張力ロールも含むことが理解されるであろう。単一の処理溶液が使用される場合、装置11は、図3に示されかつ上述のように使用され得る。つまり、単一の処理槽20に、箔送達システムと乾燥チャンバ43との間にある単一の洗浄槽31が続く。この実施例では、好ましい処理溶液は槽20にあり、すすぎ/中和溶液は槽31にある。まず、箔は槽20を通り、次に槽31を通ってから、乾燥チャンバ43に入る。2つの処理溶液が使用されるとき、2つの処理−洗浄槽の対(20および31)は連続的に配置される。つまり、槽20に槽31が続き、さらに20に相当する槽(20a)が続き、さ
らに31に相当する槽(31a)が続く。この一連の槽は、箔送達システムと乾燥チャンバ43との間にあり、槽31aは乾燥チャンバに隣接する。この実施例では、或る処理溶液は第1の槽20に設置され、或る処理溶液は20aに設置される。すすぎ/中和溶液は2つの槽31および31aに設置される。
当業者には、この教示に基づいて、多くの異なる溶液を第1および第2の処理溶液として使用可能であることが明らかであろう。これらの例はさまざまな実施例を示すが、他にも多くの可能性が存在するため、限定する意図はない。
1) 製品A−Chemetall GmbH(ドイツ)によって製造される「Metall Etch 291L」であり、製造業者による以下の公称の組成を有する。
フッ化水素酸: 10%
界面活性剤: 1〜10%
水およびその他: 残り
発明者の分析は、製品Aが15%の硫酸(H2SO4)を含むことを示す。
フッ化水素酸: 8%
界面活性剤: <10%
エチレングリコールエチルエーテル: <10%
水およびその他: 残り
第2の処理溶液の例
1) 製品C−Chemetall GmbH(ドイツ)によって製造される「Okemcoat 4500」であり、製造業者による以下の公称の組成を有する。
水およびその他: 残り
発明者の分析は、製品Cが0.7%のジルコニウム(Zr)を含むことを示す。製造業者は、製品Cを用いた処理の前に製品Aを使用することを推奨している。
ポリアクリル酸: <10%
水: 残り
製造業者は、製品Dを用いた処理の前に製品Bを使用することを推奨している。
フッ化水素酸: 極微量
発明者の分析は、製品Eが3.2%のジルコニウム(Zr)を含むことを示す。製造業者は、製品Eを用いた処理の前に製品Bを使用することを推奨している。
発明者の分析は、製品Eが0.15%のジルコニウム(Zr)および0.53%のチタン(Zr)を含むことを示す。製造業者は、製品Fを用いた処理の前に製品Bを使用することを推奨している。
フッ化水素酸: <1%
発明者の分析は、製品Eが0.23%のジルコニウム(Zr)および0.59%のチタン(Zr)を含むことを示す。製造業者は、製品Gを用いた処理の前に製品Aを使用することを推奨している。
例として、この発明に従って構成されるスーパーキャパシタ50を概略的に示す図4を参照する。この文献の以下の部分の結果は、そのようなスーパーキャパシタを反映する。しかしながら、当業者には、以下のキャパシタは、たとえば、より少ない構成要素、他の構成要素、付加的な構成要素等、さまざまな形で変形可能であることが明らかであろう。さらに、以下に列挙するさまざまな構成要素は、封止されたハウジング56内にパッケージされる。
重ね構成およびロール構成を含む、他の多くの電極の構成が可能である。実施例によっては、セルは端子に並列に接続されるが、他の実施例では、それらは端子間に互いに直列に接続される。
図2は、上述のこの発明の処理プロセスの実施例に従った処理後の図1の基板1を概略的に示す。図1の層2が化学的および/または物理的に変更を加えられて、図2に示される処理層3を形成することが理解されるであろう。さらに、他の実施例では、処理層は、化学的に変更されるか、物理的に変更されるか、および他の形で変更されるかのうちの少なくとも1つであることが当業者には明らかであろう。
X線光電子分光法(XPS)が用いられて、この発明の処理層の化学的組成ならびに物理的な特性、および処理層が「自然」酸化層からどのように異なるかの洞察が得られた。たとえば、XPSデータから処理層の厚みについての洞察が得られる。
Θ=表面の垂線(0°)に対する放出の角度
λAl=2.8nm(Al2O3のAl 2p光電子の非弾性の平均自由行程、NIST Standard Reference Database 71: Electron Inelastic-Mean-Free Path Database, version 1.1, U.S. Dept. of Commerce, National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, Maryland, U.S.A. 2000から取られたもの)
IAl 3+=酸化されたAlのピークの強度(75eV前後の結合エネルギ)
IAl 0=Al金属のピークの強度(72eV前後の結合エネルギ)。
表3は、表面処理を有するいくつかの箔についてのXPSスペクトルから導かれた原子の比率の百分率のデータであり、非処理箔は基準として提供される。無機酸素に関する原子の比率の百分率は、表面の汚染が実際の原子の百分率の測定値を混乱させるときに最も影響を受けにくい方法であるため、説明的なデータに用いられる。酸素が選ばれたのは、それが常に処理層の最大の成分であるためで、したがって、比率は1未満になる。
ウムおよび/またはチタンを組込む。表3は、したがって、2つの処理された側の組成に系統的な差はないことを示す。
所与の抵抗率(ρ)を備えた層では、抵抗(R)は厚みに比例することが一般に知られている。さらに、厚みが減少すると、抵抗も減少する。これは図9に示され、図9は、非処理箔および第1の処理溶液で処理された箔を組込む他の点では同一のスーパーキャパシタのESRと、表面酸化層の厚み(d)とのグラフである。非処理箔を組込むスーパーキャパシタのESRは、「自然」の酸化層の厚みが増すにつれ増加する。重要なのは、当業者の予想に反して、処理箔の厚み(d)とESRとの間には直接的な関係はないことである。
表9では、20μmの箔がメタノールで洗浄されるか、または製品Aおよび製品Bの0.01%、1%、5%、15%、25%または100%の溶液で処理され、水ですすがれ、空気乾燥された。さらに、それは5μmの炭素コーティングでコーティングされ、標準的なスーパーキャパシタに組立てられた。初期ESRの値は、2.25Vのバイアス電圧かつ周囲条件で測定され、表9に示される。
スーパーキャパシタまたは他の電気化学的エネルギ蓄積装置における共通の所見は、装置のESRは時間とともに増加するということである。装置が与えることのできる出力(P)は、抵抗(R)の増加とともに低減するため、保管状態または動作状態において装置のESRが増加しないことが好ましい。
、密度、多孔性、孔の構造、化学的反応性の低下、およびその他の特性のうちの少なくとも1つを含む。
1000時間にわたって測定され、それぞれのスーパーキャパシタは、2.25V、50℃の温度および10%の相対湿度に保持された。
箔を処理して層3を形成することによって、コーティングと箔との間の接着が改善されるなどの予期せぬ利点が得られることがわかった。背景として、これら2つの構成要素間の良好な接着が製造中および後続の取扱い中の頑丈さを保証するために重要である。さらに、この教示から、当業者には、コーティングと箔との間の接着の改善は、電極の有効な幾何学的面積を最大化することによってESRを最小化できることが明らかである。
すすがれ、空気乾燥された。続いて第2のステップで、箔は製品Dおよび製品Eを1.2:1の比率で組合せた1.5%の単一の溶液で1分間処理され、水ですすがれ、空気乾燥された。乾燥した箔に所望の厚みの炭素コーティングが適用された。
Claims (263)
- エネルギ蓄積装置用電極であって、前記電極は、
自然酸化層を形成する少なくとも1つの金属からなる基板と、
前記自然酸化層から前記基板上に形成された処理層とを含み、前記処理層の抵抗は自然酸化層の抵抗よりも低い、エネルギ蓄積装置用電極。 - 前記処理層は1つ以上のドーパントを含む、請求項1に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記1つ以上のドーパントは少なくとも任意の1つのハロゲン化物を含む、請求項2に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記1つ以上のドーパントは少なくともフッ化物を含む、請求項2に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記1つ以上のドーパントは、少なくとも、前記金属またはOを除く任意の1つの元素を含む、請求項2に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記少なくとも1つの金属は、主に前記少なくとも1つの金属と少なくとも1つの他の物質とからなる合金であり、前記1つ以上のドーパントは、少なくとも、前記少なくとも1つの他の物質を少なくとも実質的になくした前記少なくとも1つの金属またはOを除く任意の1つの元素を含む、請求項2に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記1つ以上のドーパントは、少なくとも、主にイオン結合を形成する任意の1つの化学種を含む、請求項2に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記1つ以上のドーパントは少なくとも任意の1つの金属イオンを含む、請求項2に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記1つ以上のドーパントは、少なくとも、IUPAC周期表の3〜12族からの任意の1つの「遷移金属」を含む、請求項2に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記1つ以上のドーパントは少なくとも1つの四価のイオンを含み、前記四価のイオンは、Si、Ge、Sn、Pb、Se、V、Cr、Mo、W、Mn、Ti、Zr、Hf、Ce、PrおよびTbのうち少なくとも1つである、請求項2に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記少なくとも1つのドーパントは、少なくとも1つの、主にイオン結合を形成する四価のイオンを含み、前記主にイオン結合を形成する四価のイオンは、Sn、Pb、V、Cr、Mo、W、Mn、Ti、Zr、Hf、Ce、PrおよびTbのうち少なくとも1つである、請求項2に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記1つ以上のドーパントは、少なくとも、周期表の4族からの任意の1つの元素を含む、請求項2に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記1つ以上のドーパントは、Ti、ZrおよびHfのうち少なくとも1つを含む、請求項2に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記処理層は、前記自然酸化層より小さい厚みを有する、請求項1、2、3、4、5、
6、7、8、9、10、11、12または13に記載のエネルギ蓄積装置用電極。 - 前記より小さい厚みは前記自然酸化層の厚みの95%未満である、請求項14に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記より小さい厚みは前記自然酸化層の厚みの85%未満である、請求項14に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記より小さい厚みは前記自然酸化層の厚みの75%未満である、請求項14に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記より小さい厚みは前記自然酸化層の厚みの60%未満である、請求項14に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記より小さい厚みは前記自然酸化層の厚みの45%未満である、請求項14に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記より小さい厚みは前記自然酸化層の厚みの35%未満である、請求項14に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記より小さい厚みは前記自然酸化層の厚みの25%未満である、請求項14に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記より小さい厚みは前記自然酸化層の厚みの15%未満である、請求項14に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記より小さい厚みは前記自然酸化層の厚みの5%未満である、請求項14に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記より小さい厚みは前記自然酸化層の厚みの2.5%未満である、請求項14に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記より小さい厚みは前記自然酸化層の厚みの1%未満である、請求項14に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記処理層の厚みはおよそ.1nmと30nmとの間である、請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12または13に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記処理層の厚みは約.3nmと20nmとの間である、請求項26に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記処理層の厚みは約.6nmと15nmとの間である、請求項27に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記処理層の厚みは約1nmと10nmとの間である、請求項28に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記処理層の厚みは約1.5nmと7nmとの間である、請求項29に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記処理層の厚みは約1.8nmと6.3nmとの間である、請求項30に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記処理層の厚みは約2.0nmと6nmとの間である、請求項31に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記処理層の厚みは約2.5nmと5.5nmとの間である、請求項32に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記処理層の厚みは約2.8nmと5.0nmとの間である、請求項23に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記少なくとも1つの金属は単一の金属である、請求項1、2、3、4、7、8、9、10、11、12または13に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記単一の金属は、アルミニウム、ニッケル、銅、マグネシウム、チタン、錫、白金、金および銀のうち少なくとも1つを含む、請求項35に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記少なくとも1つの金属は合金である、請求項1、2、3、4、7、8、9、10、11、12または13に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記合金は、アルミニウム、ニッケル、銅、マグネシウム、チタン、錫、白金、金および銀のうち少なくとも1つを含む、請求項37に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記単一の金属は、前記エネルギ蓄積装置の集電器へと形成され得る任意の金属である、請求項35に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記合金は、前記エネルギ蓄積装置の集電器へと形成され得る任意の金属である、請求項37に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記処理層は前記自然酸化層よりも高い密度を有する、請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12または13に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記電極は、前記処理層に適用される炭素コーティングを含む、請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12または13に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記炭素コーティングは、少なくとも、表面積の大きい炭素と、導電性の高い炭素と、結合材とを含む、請求項42に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記表面積の大きい炭素は粒子である、請求項43に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記コーティングと前記自然酸化層との間の接着力と比べて、前記コーティングと前記処理層との間にはより大きい接着力がある、請求項42に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記コーティングと前記処理層との間における前記より大きい接着力は、前記コーティングと前記自然酸化層との間の接着力よりも少なくとも10%大きい、請求項45に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記コーティングと前記処理層との間における前記より大きい接着力は、前記コーティ
ングと前記自然酸化層との間の接着力よりも少なくとも20%大きい、請求項45に記載のエネルギ蓄積装置用電極。 - 前記コーティングと前記処理層との間における前記より大きい接着力は、前記コーティングと前記自然酸化層との間の接着力よりも少なくとも30%大きい、請求項45に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記コーティングと前記処理層との間における前記より大きい接着力は、前記コーティングと前記自然酸化層との間の接着力よりも少なくとも45%大きい、請求項45に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記コーティングと前記処理層との間における前記より大きい接着力は、前記コーティングと前記自然酸化層との間の接着力よりも少なくとも75%大きい、請求項45に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記炭素コーティングは約0.5ミクロンから150ミクロンの間の厚みを有する、請求項45に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記コーティングは約2ミクロンから100ミクロンの間の厚みを有する、請求項51に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記炭素コーティングは、少なくとも、表面積の大きい炭素と、導電性の高い炭素と、結合材とを含む、請求項51に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記表面積の大きい炭素は粒子である、請求項51に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記コーティングと前記処理層との間における前記より大きい接着力は、前記コーティングと前記自然酸化層との間の接着力よりも少なくとも10%大きい、請求項51に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記コーティングと前記処理層との間における前記より大きい接着力は、前記コーティングと前記自然酸化層との間の接着力よりも少なくとも20%大きい、請求項51に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記コーティングと前記処理層との間における前記より大きい接着力は、前記コーティングと前記自然酸化層との間の接着力よりも少なくとも30%大きい、請求項51に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記コーティングと前記処理層との間における前記より大きい接着力は、前記コーティングと前記自然酸化層との間の接着力よりも少なくとも45%大きい、請求項51に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記コーティングと前記処理層との間における前記より大きい接着力は、前記コーティングと前記自然酸化層との間の接着力よりも少なくとも75%大きい、請求項51に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記炭素コーティングは、少なくとも、表面積の大きい炭素と、導電性の高い炭素と、結合材とを含む、請求項52に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記表面積の大きい炭素は粒子である、請求項60に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記コーティングと前記処理層との間における前記より大きい接着力は、前記コーティングと前記自然酸化層との間の接着力よりも少なくとも10%大きい、請求項52に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記コーティングと前記処理層との間における前記より大きい接着力は、前記コーティングと前記自然酸化層との間の接着力よりも少なくとも20%大きい、請求項52に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記コーティングと前記処理層との間における前記より大きい接着力は、前記コーティングと前記自然酸化層との間の接着力よりも少なくとも30%大きい、請求項52に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記コーティングと前記処理層との間における前記より大きい接着力は、前記コーティングと前記自然酸化層との間の接着力よりも少なくとも45%大きい、請求項52に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記コーティングと前記処理層との間における前記より大きい接着力は、前記コーティングと前記自然酸化層との間の接着力よりも少なくとも75%大きい、請求項52に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記コーティングと前記処理層との間における前記より大きい接着力は、前記コーティングと前記自然酸化層との間の接着力よりも少なくとも10%大きい、請求項53に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記コーティングと前記処理層との間における前記より大きい接着力は、前記コーティングと前記自然酸化層との間の接着力よりも少なくとも20%大きい、請求項53に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記コーティングと前記処理層との間における前記より大きい接着力は、前記コーティングと前記自然酸化層との間の接着力よりも少なくとも30%大きい、請求項53に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記コーティングと前記処理層との間における前記より大きい接着力は、前記コーティングと前記自然酸化層との間の接着力よりも少なくとも45%大きい、請求項53に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記コーティングと前記処理層との間における前記より大きい接着力は、前記コーティングと前記自然酸化層との間の接着力よりも少なくとも75%大きい、請求項53に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記コーティングと前記処理層との間における前記より大きい接着力は、前記コーティングと前記自然酸化層との間の接着力よりも少なくとも10%大きい、請求項54に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記コーティングと前記処理層との間における前記より大きい接着力は、前記コーティングと前記自然酸化層との間の接着力よりも少なくとも20%大きい、請求項54に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記コーティングと前記処理層との間における前記より大きい接着力は、前記コーティ
ングと前記自然酸化層との間の接着力よりも少なくとも30%大きい、請求項54に記載のエネルギ蓄積装置用電極。 - 前記コーティングと前記処理層との間における前記より大きい接着力は、前記コーティングと前記自然酸化層との間の接着力よりも少なくとも45%大きい、請求項54に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記コーティングと前記処理層との間における前記より大きい接着力は、前記コーティングと前記自然酸化層との間の接着力よりも少なくとも75%大きい、請求項54に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記処理層は、前記自然酸化層よりも大きい厚みを有する、請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12または13に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記処理層は、前記自然酸化層と比較して実質的に等しい厚みを有する、請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12または13に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記処理層のフッ素イオン対酸素全体すなわちOHおよびOの比はおよそ0.7とおよそ1.0との間である、請求項1に記載の電極。
- 前記処理層のフッ素イオン対酸素全体すなわちOHおよびOの比はおよそ0.4とおよそ0.7との間である、請求項1に記載の電極。
- 前記処理層のフッ素イオン対酸素全体すなわちOHおよびOの比はおよそ0.3とおよそ0.4との間である、請求項1に記載の電極。
- 前記処理層のフッ素イオン対酸素全体すなわちOHおよびOの比はおよそ0.2とおよそ0.3との間である、請求項1に記載の電極。
- 前記処理層のフッ素イオン対酸素全体すなわちOHおよびOの比はおよそ0.1とおよそ0.2との間である、請求項1に記載の電極。
- 前記処理層のフッ素イオン対酸素全体すなわちOHおよびOの比は0.0超とおよそ0.1との間である、請求項1に記載の電極。
- 前記処理層のドーパント対酸素全体すなわちOHおよびOの比は1未満である、請求項1、2、3、5、6、7、8、9、10、11、12、13、79、80、81、82、83または84に記載の電極。
- 前記処理層のドーパント対酸素全体すなわちOHおよびOの比はおよそ0.5とおよそ1.0との間である、請求項1、2、3、5、6、7、8、9、10、11、12、13、79、80、81、82、83または84に記載の電極。
- 前記処理層のドーパント対酸素全体すなわちOHおよびOの比はおよそ0.3とおよそ0.5との間である、請求項1、2、3、5、6、7、8、9、10、11、12、13、79、80、81、82、83または84に記載の電極。
- 前記処理層のドーパント対酸素全体すなわちOHおよびOの比はおよそ0.2とおよそ0.3との間である、請求項1、2、3、5、6、7、8、9、10、11、12、13
、79、80、81、82、83または84に記載の電極。 - 前記処理層のドーパント対酸素全体すなわちOHおよびOの比はおよそ0.15とおよそ0.2との間である、請求項1、2、3、5、6、7、8、9、10、11、12、13、79、80、81、82、83または84に記載の電極。
- 前記処理層のドーパント対酸素全体すなわちOHおよびOの比はおよそ0.1とおよそ.15との間である、請求項1、2、3、5、6、7、8、9、10、11、12、13、79、80、81、82、83または84に記載の電極。
- 前記処理層のドーパント対酸素全体すなわちOHおよびOの比はおよそ0.05とおよそ.1との間である、請求項1、2、3、5、6、7、8、9、10、11、12、13、79、80、81、82、83または84に記載の電極。
- 前記処理層のドーパント対酸素全体すなわちOHおよびOの比は0.0超とおよそ0.05との間である、請求項1、2、3、5、6、7、8、9、10、11、12、13、79、80、81、82、83または84に記載の電極。
- 前記処理層のヒドロキシルイオン対酸素全体すなわちOHおよびOの比はおよそ0.8とおよそ1.0との間である、請求項1、2、3、5、6、7、8、9、10、11、12、13、79、80、81、82、83または84に記載の電極。
- 前記処理層のヒドロキシルイオン対酸素全体すなわちOHおよびOの比はおよそ0.6とおよそ0.8との間である、請求項1、2、3、5、6、7、8、9、10、11、12、13、79、80、81、82、83または84に記載の電極。
- 前記処理層のヒドロキシルイオン対酸素全体すなわちOHおよびOの比はおよそ0.4とおよそ0.6との間である、請求項1、2、3、5、6、7、8、9、10、11、12、13、79、80、81、82、83または84に記載の電極。
- 前記処理層のヒドロキシルイオン対酸素全体すなわちOHおよびOの比はおよそ0.2とおよそ0.4との間である、請求項1、2、3、5、6、7、8、9、10、11、12、13、79、80、81、82、83または84に記載の電極。
- 前記処理層のヒドロキシルイオン対酸素全体すなわちOHおよびOの比は0.0超とおよそ0.2との間である、請求項1、2、3、5、6、7、8、9、10、11、12、13、79、80、81、82、83または84に記載の電極。
- 前記処理層のヒドロキシルイオン対酸素全体すなわちOHおよびOの比はおよそ0.8とおよそ1.0との間である、請求項85に記載の電極。
- 前記処理層のヒドロキシルイオン対酸素全体すなわちOHおよびOの比はおよそ0.8とおよそ1.0との間である、請求項86に記載の電極。
- 前記処理層のヒドロキシルイオン対酸素全体すなわちOHおよびOの比はおよそ0.8とおよそ1.0との間である、請求項87に記載の電極。
- 前記処理層のヒドロキシルイオン対酸素全体すなわちOHおよびOの比はおよそ0.8とおよそ1.0との間である、請求項88に記載の電極。
- 前記処理層のヒドロキシルイオン対酸素全体すなわちOHおよびOの比はおよそ0.8とおよそ1.0との間である、請求項89に記載の電極。
- 前記処理層のヒドロキシルイオン対酸素全体すなわちOHおよびOの比はおよそ0.8とおよそ1.0との間である、請求項90に記載の電極。
- 前記処理層のヒドロキシルイオン対酸素全体すなわちOHおよびOの比はおよそ0.8とおよそ1.0との間である、請求項91に記載の電極。
- 前記処理層のヒドロキシルイオン対酸素全体すなわちOHおよびOの比はおよそ0.8とおよそ1.0との間である、請求項92に記載の電極。
- 前記処理層のヒドロキシルイオン対酸素全体すなわちOHおよびOの比はおよそ0.6とおよそ0.8との間である、請求項85に記載の電極。
- 前記処理層のヒドロキシルイオン対酸素全体すなわちOHおよびOの比はおよそ0.6とおよそ0.8との間である、請求項86に記載の電極。
- 前記処理層のヒドロキシルイオン対酸素全体すなわちOHおよびOの比はおよそ0.6とおよそ0.8との間である、請求項87に記載の電極。
- 前記処理層のヒドロキシルイオン対酸素全体すなわちOHおよびOの比はおよそ0.6とおよそ0.8との間である、請求項88に記載の電極。
- 前記処理層のヒドロキシルイオン対酸素全体すなわちOHおよびOの比はおよそ0.6とおよそ0.8との間である、請求項89に記載の電極。
- 前記処理層のヒドロキシルイオン対酸素全体すなわちOHおよびOの比はおよそ0.6とおよそ0.8との間である、請求項90に記載の電極。
- 前記処理層のヒドロキシルイオン対酸素全体すなわちOHおよびOの比はおよそ0.6とおよそ0.8との間である、請求項91に記載の電極。
- 前記処理層のヒドロキシルイオン対酸素全体すなわちOHおよびOの比はおよそ0.6とおよそ0.8との間である、請求項92に記載の電極。
- 前記処理層のヒドロキシルイオン対酸素全体すなわちOHおよびOの比はおよそ0.4とおよそ0.6との間である、請求項85に記載の電極。
- 前記処理層のヒドロキシルイオン対酸素全体すなわちOHおよびOの比はおよそ0.4とおよそ0.6との間である、請求項86に記載の電極。
- 前記処理層のヒドロキシルイオン対酸素全体すなわちOHおよびOの比はおよそ0.4とおよそ0.6との間である、請求項87に記載の電極。
- 前記処理層のヒドロキシルイオン対酸素全体すなわちOHおよびOの比はおよそ0.4とおよそ0.6との間である、請求項88に記載の電極。
- 前記処理層のヒドロキシルイオン対酸素全体すなわちOHおよびOの比はおよそ0.4とおよそ0.6との間である、請求項89に記載の電極。
- 前記処理層のヒドロキシルイオン対酸素全体すなわちOHおよびOの比はおよそ0.4とおよそ0.6との間である、請求項90に記載の電極。
- 前記処理層のヒドロキシルイオン対酸素全体すなわちOHおよびOの比はおよそ0.4とおよそ0.6との間である、請求項91に記載の電極。
- 前記処理層のヒドロキシルイオン対酸素全体すなわちOHおよびOの比はおよそ0.4とおよそ0.6との間である、請求項92に記載の電極。
- 前記処理層のヒドロキシルイオン対酸素全体すなわちOHおよびOの比はおよそ0.2とおよそ0.4との間である、請求項85に記載の電極。
- 前記処理層のヒドロキシルイオン対酸素全体すなわちOHおよびOの比はおよそ0.2とおよそ0.4との間である、請求項86に記載の電極。
- 前記処理層のヒドロキシルイオン対酸素全体すなわちOHおよびOの比はおよそ0.2とおよそ0.4との間である、請求項87に記載の電極。
- 前記処理層のヒドロキシルイオン対酸素全体すなわちOHおよびOの比はおよそ0.2とおよそ0.4との間である、請求項88に記載の電極。
- 前記処理層のヒドロキシルイオン対酸素全体すなわちOHおよびOの比はおよそ0.2とおよそ0.4との間である、請求項89に記載の電極。
- 前記処理層のヒドロキシルイオン対酸素全体すなわちOHおよびOの比はおよそ0.2とおよそ0.4との間である、請求項90に記載の電極。
- 前記処理層のヒドロキシルイオン対酸素全体すなわちOHおよびOの比はおよそ0.2とおよそ0.4との間である、請求項91に記載の電極。
- 前記処理層のヒドロキシルイオン対酸素全体すなわちOHおよびOの比はおよそ0.2とおよそ0.4との間である、請求項92に記載の電極。
- 前記処理層のヒドロキシルイオン対酸素全体すなわちOHおよびOの比は0.0超とおよそ0.2との間である、請求項85に記載の電極。
- 前記処理層のヒドロキシルイオン対酸素全体すなわちOHおよびOの比は0.0超とおよそ0.2との間である、請求項86に記載の電極。
- 前記処理層のヒドロキシルイオン対酸素全体すなわちOHおよびOの比は0.0超とおよそ0.2との間である、請求項87に記載の電極。
- 前記処理層のヒドロキシルイオン対酸素全体すなわちOHおよびOの比は0.0超とおよそ0.2との間である、請求項88に記載の電極。
- 2つ以上の電極を有するエネルギ蓄積装置であって、前記電極のうち少なくとも1つは、自然酸化層を形成する少なくとも1つの金属からなる基板と、前記自然酸化層から前記基板上に形成された処理層とを含み、前記処理層の抵抗は自然酸化層の抵抗よりも低く、前記装置の初期ESRはおよそ0.7Ω.cm2とおよそ0.6Ω.cm2との間である、
エネルギ蓄積装置。 - 前記装置は、およそ1Vとおよそ3Vとの間、およびおよそ5℃とおよそ50℃との間のうち少なくとも1つに維持される、請求項135に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記装置は、およそ2.0Vとおよそ2.6Vとの間、およびおよそ20℃とおよそ26℃との間のうち少なくとも1つに維持される、請求項135に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記装置は、およそ2.3Vおよびおよそ23℃のうち少なくとも1つに維持される、請求項135に記載のエネルギ蓄積装置。
- 2つ以上の電極を有するエネルギ蓄積装置であって、前記電極のうち少なくとも1つは、自然酸化層を形成する少なくとも1つの金属からなる基板と、前記自然酸化層から前記基板上に形成された処理層とを含み、前記処理層の抵抗は自然酸化層の抵抗よりも低く、前記装置の初期ESRはおよそ0.6Ω.cm2とおよそ0.5Ω.cm2との間である、エネルギ蓄積装置。
- 前記装置は、およそ1Vとおよそ3Vとの間、およびおよそ5℃とおよそ50℃との間のうち少なくとも1つに維持される、請求項138に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記装置は、およそ2.0Vとおよそ2.6Vとの間、およびおよそ20℃とおよそ26℃との間のうち少なくとも1つに維持される、請求項138に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記装置は、およそ2.3Vおよびおよそ23℃のうち少なくとも1つに維持される、請求項138に記載のエネルギ蓄積装置。
- 2つ以上の電極を有するエネルギ蓄積装置であって、前記電極のうち少なくとも1つは、自然酸化層を形成する少なくとも1つの金属からなる基板と、前記自然酸化層から前記基板上に形成された処理層とを含み、前記処理層の抵抗は自然酸化層の抵抗よりも低く、前記装置の初期ESRはおよそ0.5Ω.cm2とおよそ0.4Ω.cm2との間である、エネルギ蓄積装置。
- 前記装置は、およそ1Vとおよそ3Vとの間、およびおよそ5℃とおよそ50℃との間のうち少なくとも1つに維持される、請求項142に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記装置は、およそ2.0Vとおよそ2.6Vとの間、およびおよそ20℃とおよそ26℃との間のうち少なくとも1つに維持される、請求項142に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記装置は、およそ2.3Vおよびおよそ23℃のうち少なくとも1つに維持される、請求項142に記載のエネルギ蓄積装置。
- 2つ以上の電極を有するエネルギ蓄積装置であって、前記電極のうち少なくとも1つは、自然酸化層を形成する少なくとも1つの金属からなる基板と、前記自然酸化層から前記基板上に形成された処理層とを含み、前記処理層の抵抗は自然酸化層の抵抗よりも低く、前記装置の初期ESRはおよそ0.4Ω.cm2とおよそ0.3Ω.cm2との間である、エネルギ蓄積装置。
- 前記装置は、およそ1Vとおよそ3Vとの間、およびおよそ5℃とおよそ50℃との間のうち少なくとも1つに維持される、請求項146に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記装置は、およそ2.0Vとおよそ2.6Vとの間、およびおよそ20℃とおよそ26℃との間のうち少なくとも1つに維持される、請求項146に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記装置は、およそ2.3Vおよびおよそ23℃のうち少なくとも1つに維持される、請求項146に記載のエネルギ蓄積装置。
- 2つ以上の電極を有するエネルギ蓄積装置であって、前記電極のうち少なくとも1つは、自然酸化層を形成する少なくとも1つの金属からなる基板と、前記自然酸化層から前記基板上に形成された処理層とを含み、前記処理層の抵抗は自然酸化層の抵抗よりも低く、前記装置の初期ESRはおよそ0.3Ω.cm2未満である、エネルギ蓄積装置。
- 前記装置は、およそ1Vとおよそ3Vとの間、およびおよそ5℃とおよそ50℃との間のうち少なくとも1つに維持される、請求項150に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記装置は、およそ2.0Vとおよそ2.6Vとの間、およびおよそ20℃とおよそ26℃との間のうち少なくとも1つに維持される、請求項150に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記装置は、およそ2.3Vおよびおよそ23℃のうち少なくとも1つに維持される、請求項150に記載のエネルギ蓄積装置。
- 2つ以上の電極を有するエネルギ蓄積装置であって、前記電極のうち少なくとも1つは、自然酸化層を形成する少なくとも1つの金属からなる基板と、前記自然酸化層から前記基板上に形成された処理層とを含み、前記処理層の抵抗は自然酸化層の抵抗よりも低く、前記装置の1000時間の動作後のESRは、前記装置の初期ESRのおよそ200%未満である、エネルギ蓄積装置。
- 前記装置の1000時間の動作後のESRは前記初期ESRのおよそ150%未満である、請求項154に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記装置の1000時間の動作後のESRは前記初期ESRのおよそ115%未満である、請求項154に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記装置の1000時間の動作後のESRは前記初期ESRのおよそ108%未満である、請求項154に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記装置の1000時間の動作後のESRは前記初期ESRのおよそ104%未満である、請求項154に記載のエネルギ蓄積装置。
- 2つ以上の電極を有するエネルギ蓄積装置であって、前記電極のうち少なくとも1つは、自然酸化層を形成する少なくとも1つの金属からなる基板と、前記自然酸化層から前記基板上に形成された処理層とを含み、前記処理層の抵抗は自然酸化層の抵抗よりも低く、前記装置の1000時間の動作後のESRはおよそ1.0Ω.cm2未満である、エネルギ蓄積装置。
- 前記装置の1000時間の動作後のESRはおよそ1.00Ω.cm2とおよそ0.8
0Ω.cm2との間である、請求項159に記載のエネルギ蓄積装置。 - 前記装置の1000時間の動作後のESRは0.80Ω.cm2とおよそ0.60Ω.cm2とである、請求項154に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記装置の1000時間の動作後のESRは0.60Ω.cm2とおよそ0.40Ω.cm2とである、請求項159に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記装置の1000時間の動作後のESRはおよそ0.40Ω.cm2未満である、請求項159に記載のエネルギ蓄積装置。
- 2つ以上の電極を有するエネルギ蓄積装置であって、前記電極のうち少なくとも1つは、自然酸化層を形成する少なくとも1つの金属からなる基板と、前記自然酸化層から前記基板上に形成された処理層とを含み、前記処理層の抵抗は自然酸化層の抵抗よりも低く、前記装置の600時間の動作後のESRは前記装置の初期ESRのおよそ200%未満である、エネルギ蓄積装置。
- 前記装置の600時間の動作後のESRは前記初期ESRのおよそ130%未満である、請求項164に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記装置の600時間の動作後のESRは前記初期ESRのおよそ114%未満である、請求項164に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記装置の600時間の動作後のESRは前記初期ESRのおよそ109%未満である、請求項164に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記装置の600時間の動作後のESRは前記初期ESRのおよそ107%未満である、請求項164に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記装置の600時間の動作後のESRは前記初期ESRのおよそ105%未満である、請求項164に記載のエネルギ蓄積装置。
- 2つ以上の電極を有するエネルギ蓄積装置であって、前記電極のうち少なくとも1つは、自然酸化層を形成する少なくとも1つの金属からなる基板と、前記自然酸化層から前記基板上に形成された処理層とを含み、前記処理層の抵抗は自然酸化層の抵抗よりも低く、前記装置の600時間の動作後のESRはおよそ1.40Ω.cm2未満である、エネルギ蓄積装置。
- 前記装置の600時間の動作後のESRはおよそ1.40Ω.cm2とおよそ0.70Ω.cm2との間である、請求項170に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記装置の600時間の動作後のESRはおよそ0.70Ω.cm2とおよそ0.50Ω.cm2との間である、請求項170に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記装置の600時間の動作後のESRはおよそ0.50Ω.cm2とおよそ0.30Ω.cm2の間である、請求項170に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記装置の600時間の動作後のESRはおよそ0.30Ω.cm2未満である、請求項170に記載のエネルギ蓄積装置。
- 2つ以上の電極を有するエネルギ蓄積装置であって、前記電極のうち少なくとも1つは、自然酸化層を形成する少なくとも1つの金属からなる基板と、前記自然酸化層から前記基板上に形成された処理層とを含み、前記処理層の抵抗は自然酸化層の抵抗よりも低く、前記装置の200時間の動作後のESRは、前記装置の初期ESRのおよそ200%未満である、エネルギ蓄積装置。
- 前記装置の200時間の動作後のESRは前記初期ESRのおよそ175%とおよそ115%との間である、請求項175に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記装置の200時間の動作後のESRは前記初期ESRのおよそ115%未満である、請求項175に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記装置の200時間の動作後のESRは前記初期ESRのおよそ105%未満である、請求項175に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記装置の200時間の動作後のESRは前記初期ESRのおよそ101%未満である、請求項175に記載のエネルギ蓄積装置。
- 2つ以上の電極を有するエネルギ蓄積装置であって、前記電極のうち少なくとも1つは、自然酸化層を形成する少なくとも1つの金属からなる基板と、前記自然酸化層から前記基板上に形成された処理層とを含み、前記処理層の抵抗は自然酸化層の抵抗よりも低く、前記装置の200時間の動作後のESRはおよそ0.1.00Ω.cm2未満である、エネルギ蓄積装置。
- 前記装置の200時間の動作後のESRはおよそ0.85Ω.cm2未満である、請求項180に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記装置の200時間の動作後のESRはおよそ0.70Ω.cm2未満である、請求項180に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記装置の200時間の動作後のESRはおよそ0.55Ω.cm2未満である、請求項180に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記装置の200時間の動作後のESRは100時間当たりおよそ0.3Ω.cm2とおよそ0.7Ω.cm2との間である、請求項180に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記装置の200時間の動作後のESRは100時間当たりおよそ0.007Ω.cm2と0.005Ω.cm2との間である、請求項180に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記装置の200時間の動作後のESRは100時間当たりおよそ0.005Ω.cm2未満である、請求項180に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記装置はおよそ1Vと3Vとの間に維持される、請求項154、155、156、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、178、179、180、181、182、183、184、185または186に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記装置はおよそ2Vと2.5Vとの間に維持される、請求項187に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記装置はおよそ2.2Vと2.4Vとの間に維持される、請求項187に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記装置はおよそ2.25Vに維持される、請求項187に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記装置はおよそ−40℃からおよそ250℃の間に維持される、請求項187に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記装置はおよそ−40℃からおよそ250℃の間に維持される、請求項188に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記装置はおよそ−40℃からおよそ250℃の間に維持される、請求項189に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記装置はおよそ−40℃からおよそ250℃の間に維持される、請求項190に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記装置はおよそ−40℃からおよそ95℃の間に維持される、請求項187に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記装置はおよそ−40℃からおよそ95℃の間に維持される、請求項188に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記装置はおよそ−40℃からおよそ95℃の間に維持される、請求項189に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記装置はおよそ−40℃からおよそ95℃の間に維持される、請求項190に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記装置はおよそ45℃とおよそ55℃との間に維持される、請求項187に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記装置はおよそ50℃に維持される、請求項187に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記装置はおよそ50℃に維持される、請求項188に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記装置はおよそ50℃に維持される、請求項189に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記装置はおよそ50℃に維持される、請求項190に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記装置はさらに、少なくとも2つの電極間に配置された隔離板と、前記ハウジング内に配置されて前記少なくとも2つの電極間のイオン伝導を可能にする電解質とを含む、請求項154、155、156、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、178、179、180、181、182、183、184、185または186に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記装置はスーパーキャパシタである、請求項204に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記少なくとも2つの電極は、実質的に等しい幾何学的表面積を有する、請求項205に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記少なくとも2つの電極は、実質的に等しい幾何学的表面積を有さない、請求項205に記載のエネルギ蓄積装置。
- エネルギ蓄積装置であって、
少なくとも2つの電極を含み、前記少なくとも2つの電極のうち少なくとも1つは、自然酸化層を形成する少なくとも1つの金属からなる基板を有し、前記エネルギ蓄積装置はさらに、
少なくとも1つの処理層を含み、前記処理層は前記自然酸化層を変性したものである、エネルギ蓄積装置。 - 前記処理層は、前記自然酸化層とは異なる1つ以上の化学特性を有する、請求項208に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記処理層は、前記自然酸化層とは異なる1つ以上の物理特性を有する、請求項208に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記処理層は、前記自然酸化層とは異なる1つ以上の物理特性および1つ以上の化学特性を有する、請求項208に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記1つ以上の異なる物理特性は少なくとも厚み特性を含む、請求項211に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記1つ以上の異なる物理特性は少なくとも障壁特性を含む、請求項211に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記1つ以上の異なる物理特性は少なくとも密度特性を含む、請求項211に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記1つ以上の異なる物理特性は少なくとも多孔性の特性を含む、請求項211に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記処理層は、前記自然酸化層とは異なる1つ以上の電気特性を有する、請求項208に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記処理層の前記1つ以上の電気特性は、処理層のない類似の装置と比較してより低い初期ESR、および、処理層のない類似の装置と比較してより低い初期以降のESRレートのうち少なくとも1つを含む、より大きい電圧安定性の特性を含む、請求項216に記載エネルギ蓄積装置。
- 前記処理層は、前記自然酸化層とは異なる1つ以上の電気化学的安定性の特性を有する、請求項208に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記処理層は、前記自然酸化層とは異なる1つ以上の障壁特性を有する、請求項208に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記1つ以上の異なる障壁特性は少なくとも異なる耐水性を含む、請求項219に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記処理層は1つ以上のドーパントを含む、請求項208、209、210、211、212、213、214、215、216、217、218、219または220に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記1つ以上のドーパントは少なくとも任意の1つのハロゲン化物を含む、請求項211に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記1つ以上のドーパントは少なくともフッ化物を含む、請求項211に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記1つ以上のドーパントは、少なくとも、前記金属またはOを除く任意の1つの元素を含む、請求項211に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記少なくとも1つの金属は、主に前記少なくとも1つの金属と少なくとも1つの他の物質とからなる合金であり、前記1つ以上のドーパントは、少なくとも、前記少なくとも1つの他の物質を少なくとも実質的になくした前記少なくとも1つの金属またはOを除く任意の1つの元素を含む、請求項211に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記1つ以上のドーパントは、少なくとも、主にイオン結合を形成する任意の1つの化学種を含む、請求項211に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記1つ以上のドーパントは少なくとも任意の1つの金属イオンを含む、請求項211に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記1つ以上のドーパントは、少なくとも、IUPAC周期表の3〜12族からの任意の1つの「遷移金属」を含む、請求項211に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記1つ以上のドーパントは少なくとも1つの四価のイオンを含み、前記四価のイオンは、Si、Ge、Sn、Pb、Se、V、Cr、Mo、W、Mn、Ti、Zr、Hf、Ce、PrおよびTbのうち少なくとも1つである、請求項211に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記1つ以上のドーパントは、少なくとも1つの、主にイオン結合を形成する四価のイオンを含み、前記主にイオン結合を形成する四価のイオンは、Sn、Pb、V、Cr、Mo、W、Mn、Ti、Zr、Hf、Ce、PrおよびTbのうち少なくとも1つである、請求項211に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記1つ以上のドーパントは、少なくとも、周期表の4族からの任意の1つの元素を含む、請求項211に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記1つ以上のドーパントは、Ti、ZrおよびHfのうち少なくとも1つを含む、請求項211に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記少なくとも1つの金属は単一の金属である、請求項221に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記単一の金属は、アルミニウム、ニッケル、銅、マグネシウム、チタン、錫、白金、金および銀のうち少なくとも1つを含む、請求項233に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記少なくとも1つの金属は合金である、請求項221に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記合金は、アルミニウム、ニッケル、銅、マグネシウム、チタン、錫、白金、金および銀のうち少なくとも1つを含む、請求項235に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記単一の金属は、前記エネルギ蓄積装置の集電器へと形成され得る任意の金属である、請求項233に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記合金は、前記エネルギ蓄積装置の集電器へと形成され得る任意の金属である、請求項235に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記処理層は前記自然酸化層よりも小さい厚みを有する、請求項221に記載のエネルギ蓄積装置。
- 少なくとも2つの処理層があり、前記装置はさらに、
それぞれの前記処理層上に配置された少なくとも2つの炭素コーティングと、
ハウジング内に配置された隔離板と、
前記コーティング間のイオン伝導を可能にする電解質と、
2つ以上の端子とを含み、各々の端子はそれぞれの前記電極のうち1つに接続される、請求項221に記載のエネルギ蓄積装置。 - 前記装置はスーパーキャパシタである、請求項221に記載のエネルギ蓄積装置。
- 前記処理層のヒドロキシルイオン対酸素全体すなわちOHおよびOの比は0.0超とおよそ0.2との間である、請求項89に記載の電極。
- 前記処理層のヒドロキシルイオン対酸素全体すなわちOHおよびOの比は0.0超とおよそ0.2との間である、請求項90に記載の電極。
- 前記処理層のヒドロキシルイオン対酸素全体すなわちOHおよびOの比は0.0超とおよそ0.2との間である、請求項91に記載の電極。
- 前記処理層のヒドロキシルイオン対酸素全体すなわちOHおよびOの比は0.0超とおよそ0.2との間である、請求項92に記載の電極。
- 抵抗の低い金属であって、
自然酸化層を形成する少なくとも1つの金属からなる基板と、
前記自然酸化層から前記基板上に形成された処理層とを含み、前記処理層の抵抗は自然酸化層の抵抗よりも低い、金属。 - 前記処理層は1つ以上のドーパントを含む、請求項246に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記1つ以上のドーパントは少なくとも任意の1つのハロゲン化物を含む、請求項247に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記1つ以上のドーパントは少なくともフッ化物を含む、請求項247に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記1つ以上のドーパントは、少なくとも、前記金属またはOを除く任意の1つの元素
を含む、請求項247に記載のエネルギ蓄積装置用電極。 - 前記少なくとも1つの金属は、主に前記少なくとも1つの金属と少なくとも1つの他の物質とからなる合金であり、前記1つ以上のドーパントは、少なくとも、前記少なくとも1つの他の物質を少なくとも実質的になくした前記少なくとも1つの金属またはOを除く任意の1つの元素を含む、請求項247に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記1つ以上のドーパントは、少なくとも、主にイオン結合を形成する任意の1つの化学種を含む、請求項247に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記1つ以上のドーパントは、少なくとも任意の1つの金属イオンを含む、請求項247に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記1つ以上のドーパントは、少なくとも、IUPAC周期表の3〜12族からの任意の1つの「遷移金属」を含む、請求項247に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記1つ以上のドーパントは、少なくとも1つの四価のイオンを含み、前記四価のイオンは、Si、Ge、Sn、Pb、Se、V、Cr、Mo、W、Mn、Ti、Zr、Hf、Ce、PrおよびTbのうち少なくとも1つである、請求項247に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記少なくとも1つのドーパントは、少なくとも1つの、主にイオン結合を形成する四価のイオンを含み、前記主にイオン結合を形成する四価のイオンは、Sn、Pb、V、Cr、Mo、W、Mn、Ti、Zr、Hf、Ce、PrおよびTbのうち少なくとも1つである、請求項247に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記1つ以上のドーパントは、少なくとも、周期表の4族からの任意の1つの元素を含む、請求項247に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記1つ以上のドーパントはTi、ZrおよびHfのうち少なくとも1つを含む、請求項247に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記処理層は前記自然酸化層よりも小さい厚みを有する、請求項246、247、248、249、250、251、252、253、254、255、256、257または258に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記電極は、前記処理層に適用される炭素コーティングを含む、請求項246、247、248、249、250、251、252、253、254、255、256、257または258に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記炭素コーティングは、少なくとも、表面積の大きい炭素と、導電性の高い炭素と、結合材とを含む、請求項260に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記表面積の大きい炭素は粒子である、請求項261に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
- 前記コーティングと前記自然酸化層との間の接着力と比べて、前記コーティングと前記処理層との間にはより大きい接着力がある、請求項260に記載のエネルギ蓄積装置用電極。
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