JP6615961B2 - 電気化学システムの新規セパレータ - Google Patents
電気化学システムの新規セパレータ Download PDFInfo
- Publication number
- JP6615961B2 JP6615961B2 JP2018160745A JP2018160745A JP6615961B2 JP 6615961 B2 JP6615961 B2 JP 6615961B2 JP 2018160745 A JP2018160745 A JP 2018160745A JP 2018160745 A JP2018160745 A JP 2018160745A JP 6615961 B2 JP6615961 B2 JP 6615961B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mechanical strength
- high mechanical
- layer
- strength layer
- electrochemical cell
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 claims description 507
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 245
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 194
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 116
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 89
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 89
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 80
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 claims description 80
- 210000001787 dendrite Anatomy 0.000 claims description 77
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims description 75
- 229920003223 poly(pyromellitimide-1,4-diphenyl ether) Polymers 0.000 claims description 61
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 60
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 59
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 59
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 59
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 49
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 49
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 46
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 45
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 41
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 32
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 31
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 31
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 31
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 30
- 229920001467 poly(styrenesulfonates) Polymers 0.000 claims description 29
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 28
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 25
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 24
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 23
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 21
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 claims description 20
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 19
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 claims description 19
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 18
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000011149 active material Substances 0.000 claims description 17
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 17
- 239000005518 polymer electrolyte Substances 0.000 claims description 17
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 claims description 14
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 claims description 14
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 14
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 13
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 claims description 12
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 claims description 11
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 claims description 11
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 11
- KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N Pyrrole Chemical compound C=1C=CNC=1 KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 10
- 229920000557 Nafion® Polymers 0.000 claims description 9
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000011245 gel electrolyte Substances 0.000 claims description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 9
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims description 8
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 8
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 7
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 claims description 7
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 6
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 claims description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229920000128 polypyrrole Polymers 0.000 claims description 5
- 230000027756 respiratory electron transport chain Effects 0.000 claims description 5
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 4
- 229920001609 Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) Polymers 0.000 claims description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 claims description 4
- 229920000123 polythiophene Polymers 0.000 claims description 4
- VEALVRVVWBQVSL-UHFFFAOYSA-N strontium titanate Chemical compound [Sr+2].[O-][Ti]([O-])=O VEALVRVVWBQVSL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000002322 conducting polymer Substances 0.000 claims description 3
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 3
- FZRNJOXQNWVMIH-UHFFFAOYSA-N lithium;hydrate Chemical compound [Li].O FZRNJOXQNWVMIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims description 3
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 claims description 3
- 229920002098 polyfluorene Polymers 0.000 claims description 3
- 238000002207 thermal evaporation Methods 0.000 claims description 3
- JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N Magnesium ion Chemical compound [Mg+2] JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920000265 Polyparaphenylene Polymers 0.000 claims description 2
- FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N Sodium cation Chemical compound [Na+] FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 claims description 2
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 claims description 2
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical group [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910001425 magnesium ion Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229920000553 poly(phenylenevinylene) Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000329 polyazepine Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000323 polyazulene Polymers 0.000 claims description 2
- 229920001088 polycarbazole Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000414 polyfuran Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000417 polynaphthalene Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 claims description 2
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 claims description 2
- NIHNNTQXNPWCJQ-UHFFFAOYSA-N fluorene Chemical compound C1=CC=C2CC3=CC=CC=C3C2=C1 NIHNNTQXNPWCJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- UJOBWOGCFQCDNV-UHFFFAOYSA-N Carbazole Natural products C1=CC=C2C3=CC=CC=C3NC2=C1 UJOBWOGCFQCDNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims 1
- XUCNUKMRBVNAPB-UHFFFAOYSA-N fluoroethene Chemical group FC=C XUCNUKMRBVNAPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 claims 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 75
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 61
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 59
- 239000000306 component Substances 0.000 description 58
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 55
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 50
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 50
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 40
- 239000002227 LISICON Substances 0.000 description 39
- 239000010408 film Substances 0.000 description 39
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 31
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 28
- 229910010707 LiFePO 4 Inorganic materials 0.000 description 27
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 27
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 26
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 description 25
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 22
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 22
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 22
- 229910012851 LiCoO 2 Inorganic materials 0.000 description 21
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 20
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 20
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 20
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 20
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 17
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 17
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 16
- 229910013870 LiPF 6 Inorganic materials 0.000 description 15
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 15
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 15
- 229940058401 polytetrafluoroethylene Drugs 0.000 description 15
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 14
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 14
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 14
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 13
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 13
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 12
- 238000013461 design Methods 0.000 description 12
- 239000010416 ion conductor Substances 0.000 description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 12
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 12
- 229920001748 polybutylene Polymers 0.000 description 12
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 12
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 12
- 239000002200 LIPON - lithium phosphorus oxynitride Substances 0.000 description 11
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 11
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 11
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 11
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 11
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 10
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 10
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 10
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 10
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 10
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 10
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 9
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 9
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 9
- 229920003020 cross-linked polyethylene Polymers 0.000 description 9
- 239000004703 cross-linked polyethylene Substances 0.000 description 9
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 9
- IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N dimethyl carbonate Chemical compound COC(=O)OC IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 9
- 230000006870 function Effects 0.000 description 9
- 230000003446 memory effect Effects 0.000 description 9
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 9
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 9
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 9
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000002228 NASICON Substances 0.000 description 8
- 229910005965 SO 2 Inorganic materials 0.000 description 8
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 8
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 8
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 8
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 8
- 229920000431 shape-memory polymer Polymers 0.000 description 8
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 8
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 8
- 229910013684 LiClO 4 Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 7
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 7
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 7
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 7
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 7
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 7
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 7
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 7
- HTUMBQDCCIXGCV-UHFFFAOYSA-N lead oxide Chemical compound [O-2].[Pb+2] HTUMBQDCCIXGCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 7
- 239000012781 shape memory material Substances 0.000 description 7
- PYSRRFNXTXNWCD-UHFFFAOYSA-N 3-(2-phenylethenyl)furan-2,5-dione Chemical compound O=C1OC(=O)C(C=CC=2C=CC=CC=2)=C1 PYSRRFNXTXNWCD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910019385 NaPON Inorganic materials 0.000 description 6
- 229930040373 Paraformaldehyde Natural products 0.000 description 6
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 229920000147 Styrene maleic anhydride Polymers 0.000 description 6
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 6
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 6
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 description 6
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 6
- 238000011161 development Methods 0.000 description 6
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 6
- 239000002241 glass-ceramic Substances 0.000 description 6
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 6
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 6
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 6
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 6
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 6
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 6
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 description 6
- 229920013636 polyphenyl ether polymer Polymers 0.000 description 6
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 6
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910001290 LiPF6 Inorganic materials 0.000 description 5
- 229920000144 PEDOT:PSS Polymers 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 5
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 5
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 5
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 5
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 5
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000037427 ion transport Effects 0.000 description 5
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 5
- 239000005300 metallic glass Substances 0.000 description 5
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 5
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 5
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N Epichlorohydrin Chemical compound ClCC1CO1 BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910000733 Li alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910009324 Li2S-SiS2-Li3PO4 Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910009328 Li2S-SiS2—Li3PO4 Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910007295 Li2S—SiS2—Li3PO4 Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052493 LiFePO4 Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 4
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000005083 Zinc sulfide Substances 0.000 description 4
- 229910000573 alkali metal alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 4
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 4
- YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N lead(II) oxide Inorganic materials [Pb]=O YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000001989 lithium alloy Substances 0.000 description 4
- AMXOYNBUYSYVKV-UHFFFAOYSA-M lithium bromide Chemical compound [Li+].[Br-] AMXOYNBUYSYVKV-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Chemical compound [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- PQXKHYXIUOZZFA-UHFFFAOYSA-M lithium fluoride Chemical compound [Li+].[F-] PQXKHYXIUOZZFA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N lithium oxide Chemical compound [Li+].[Li+].[O-2] FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910001947 lithium oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 229920001021 polysulfide Polymers 0.000 description 4
- 239000005077 polysulfide Substances 0.000 description 4
- 150000008117 polysulfides Polymers 0.000 description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 4
- BBNQQADTFFCFGB-UHFFFAOYSA-N purpurin Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=C(O)C(O)=CC(O)=C3C(=O)C2=C1 BBNQQADTFFCFGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 229910001285 shape-memory alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 4
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 4
- 239000010944 silver (metal) Substances 0.000 description 4
- NDVLTYZPCACLMA-UHFFFAOYSA-N silver oxide Chemical compound [O-2].[Ag+].[Ag+] NDVLTYZPCACLMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- MYXKPFMQWULLOH-UHFFFAOYSA-M tetramethylazanium;hydroxide;pentahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.[OH-].C[N+](C)(C)C MYXKPFMQWULLOH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 4
- 229910052984 zinc sulfide Inorganic materials 0.000 description 4
- DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N zinc;sulfide Chemical compound [S-2].[Zn+2] DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910032387 LiCoO2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910015643 LiMn 2 O 4 Inorganic materials 0.000 description 3
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 3
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004676 acrylonitrile butadiene styrene Substances 0.000 description 3
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 3
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 239000013626 chemical specie Substances 0.000 description 3
- 229910000428 cobalt oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N cobalt(ii) oxide Chemical compound [Co]=O IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000003698 laser cutting Methods 0.000 description 3
- 239000011244 liquid electrolyte Substances 0.000 description 3
- IDBFBDSKYCUNPW-UHFFFAOYSA-N lithium nitride Chemical compound [Li]N([Li])[Li] IDBFBDSKYCUNPW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HPGPEWYJWRWDTP-UHFFFAOYSA-N lithium peroxide Chemical compound [Li+].[Li+].[O-][O-] HPGPEWYJWRWDTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910021392 nanocarbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910001000 nickel titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- HLXZNVUGXRDIFK-UHFFFAOYSA-N nickel titanium Chemical compound [Ti].[Ti].[Ti].[Ti].[Ti].[Ti].[Ti].[Ti].[Ti].[Ti].[Ti].[Ni].[Ni].[Ni].[Ni].[Ni].[Ni].[Ni].[Ni].[Ni].[Ni].[Ni].[Ni].[Ni].[Ni] HLXZNVUGXRDIFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012811 non-conductive material Substances 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- 125000000914 phenoxymethylpenicillanyl group Chemical group CC1(S[C@H]2N([C@H]1C(=O)*)C([C@H]2NC(COC2=CC=CC=C2)=O)=O)C 0.000 description 3
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 3
- 229920006267 polyester film Polymers 0.000 description 3
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 description 3
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 3
- 239000005033 polyvinylidene chloride Substances 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011145 styrene acrylonitrile resin Substances 0.000 description 3
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- WNXJIVFYUVYPPR-UHFFFAOYSA-N 1,3-dioxolane Chemical compound C1COCO1 WNXJIVFYUVYPPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- 229910000873 Beta-alumina solid electrolyte Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910021591 Copper(I) chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 2
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 description 2
- 229910007860 Li3.25Ge0.25P0.75S4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910012316 Li3.6Si0.6P0.4O4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910015015 LiAsF 6 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910013063 LiBF 4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910012424 LiSO 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001245 Sb alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 2
- RLTFLELMPUMVEH-UHFFFAOYSA-N [Li+].[O--].[O--].[O--].[V+5] Chemical compound [Li+].[O--].[O--].[O--].[V+5] RLTFLELMPUMVEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SOZVEOGRIFZGRO-UHFFFAOYSA-N [Li].ClS(Cl)=O Chemical compound [Li].ClS(Cl)=O SOZVEOGRIFZGRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SOXUFMZTHZXOGC-UHFFFAOYSA-N [Li].[Mn].[Co].[Ni] Chemical compound [Li].[Mn].[Co].[Ni] SOXUFMZTHZXOGC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FDLZQPXZHIFURF-UHFFFAOYSA-N [O-2].[Ti+4].[Li+] Chemical compound [O-2].[Ti+4].[Li+] FDLZQPXZHIFURF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001413 alkali metal ion Inorganic materials 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005349 anion exchange Methods 0.000 description 2
- 239000002140 antimony alloy Substances 0.000 description 2
- GVFOJDIFWSDNOY-UHFFFAOYSA-N antimony tin Chemical compound [Sn].[Sb] GVFOJDIFWSDNOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XDMXNXNLJCQUHV-UHFFFAOYSA-N antimony;copper(1+) Chemical compound [Cu+].[Cu+].[Cu+].[Sb] XDMXNXNLJCQUHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 239000012503 blood component Substances 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 229910002090 carbon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- CDEIGFNQWMSEKG-UHFFFAOYSA-M chloro-[4-[(2-hydroxynaphthalen-1-yl)diazenyl]phenyl]mercury Chemical compound OC1=CC=C2C=CC=CC2=C1N=NC1=CC=C([Hg]Cl)C=C1 CDEIGFNQWMSEKG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M copper(I) chloride Chemical compound [Cu]Cl OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 2
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- SBZXBUIDTXKZTM-UHFFFAOYSA-N diglyme Chemical compound COCCOCCOC SBZXBUIDTXKZTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 2
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 2
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 2
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 2
- 238000009501 film coating Methods 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000015203 fruit juice Nutrition 0.000 description 2
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 2
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 239000008214 highly purified water Substances 0.000 description 2
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L hydroxy(oxo)manganese;manganese Chemical compound [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 238000009830 intercalation Methods 0.000 description 2
- 230000002687 intercalation Effects 0.000 description 2
- 229910000398 iron phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- UETZVSHORCDDTH-UHFFFAOYSA-N iron(2+);hexacyanide Chemical compound [Fe+2].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-] UETZVSHORCDDTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WBJZTOZJJYAKHQ-UHFFFAOYSA-K iron(3+) phosphate Chemical compound [Fe+3].[O-]P([O-])([O-])=O WBJZTOZJJYAKHQ-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 210000003734 kidney Anatomy 0.000 description 2
- 229910000464 lead oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 2
- 229910000625 lithium cobalt oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- FGSXRUYPQWMIRU-UHFFFAOYSA-L lithium fluoro-dioxido-oxo-lambda5-phosphane iron(2+) Chemical compound P(=O)([O-])([O-])F.[Fe+2].[Li+] FGSXRUYPQWMIRU-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- HSZCZNFXUDYRKD-UHFFFAOYSA-M lithium iodide Inorganic materials [Li+].[I-] HSZCZNFXUDYRKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K lithium iron phosphate Chemical compound [Li+].[Fe+2].[O-]P([O-])([O-])=O GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- BFZPBUKRYWOWDV-UHFFFAOYSA-N lithium;oxido(oxo)cobalt Chemical compound [Li+].[O-][Co]=O BFZPBUKRYWOWDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- UKWHYYKOEPRTIC-UHFFFAOYSA-N mercury(II) oxide Inorganic materials [Hg]=O UKWHYYKOEPRTIC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TZIHFWKZFHZASV-UHFFFAOYSA-N methyl formate Chemical compound COC=O TZIHFWKZFHZASV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001471 micro-filtration Methods 0.000 description 2
- 239000012229 microporous material Substances 0.000 description 2
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 2
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 239000005543 nano-size silicon particle Substances 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 229910001923 silver oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 2
- HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N sulfolane Chemical compound O=S1(=O)CCCC1 HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 description 2
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 2
- 235000015192 vegetable juice Nutrition 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- ZZXUZKXVROWEIF-UHFFFAOYSA-N 1,2-butylene carbonate Chemical compound CCC1COC(=O)O1 ZZXUZKXVROWEIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VAYTZRYEBVHVLE-UHFFFAOYSA-N 1,3-dioxol-2-one Chemical compound O=C1OC=CO1 VAYTZRYEBVHVLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SBLRHMKNNHXPHG-UHFFFAOYSA-N 4-fluoro-1,3-dioxolan-2-one Chemical compound FC1COC(=O)O1 SBLRHMKNNHXPHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018173 Al—Al Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015902 Bi 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001006 Constantan Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001651 Cyanoacrylate Polymers 0.000 description 1
- OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N Diethyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OCC OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-M Formate Chemical compound [O-]C=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 description 1
- 229910018130 Li 2 S-P 2 S 5 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910005317 Li14Zn(GeO4)4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910011458 Li4/3 Ti5/3O4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910011281 LiCoPO 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013385 LiN(SO2C2F5)2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013292 LiNiO Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013290 LiNiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017326 LixMn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001240 Maraging steel Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002640 NiOOH Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910001128 Sn alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000794 TRIP steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002522 Wood fibre Polymers 0.000 description 1
- 229910001297 Zn alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N acetic acid trimethyl ester Natural products COC(C)=O KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 description 1
- XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N acrylonitrile butadiene styrene Chemical compound C=CC=C.C=CC#N.C=CC1=CC=CC=C1 XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 239000003125 aqueous solvent Substances 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- NTXGQCSETZTARF-UHFFFAOYSA-N buta-1,3-diene;prop-2-enenitrile Chemical compound C=CC=C.C=CC#N NTXGQCSETZTARF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 1
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 230000022131 cell cycle Effects 0.000 description 1
- 230000005779 cell damage Effects 0.000 description 1
- 208000037887 cell injury Diseases 0.000 description 1
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 1
- 238000010351 charge transfer process Methods 0.000 description 1
- 238000003889 chemical engineering Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- NLCKLZIHJQEMCU-UHFFFAOYSA-N cyano prop-2-enoate Chemical class C=CC(=O)OC#N NLCKLZIHJQEMCU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 239000011262 electrochemically active material Substances 0.000 description 1
- 230000005518 electrochemistry Effects 0.000 description 1
- 238000003411 electrode reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002001 electrolyte material Substances 0.000 description 1
- 238000006056 electrooxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012407 engineering method Methods 0.000 description 1
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- GZKHDVAKKLTJPO-UHFFFAOYSA-N ethyl 2,2-difluoroacetate Chemical compound CCOC(=O)C(F)F GZKHDVAKKLTJPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N ethyl methyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OC JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000010109 expendable mold casting Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004811 fluoropolymer Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 description 1
- 150000002596 lactones Chemical class 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000686 lithium vanadium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006262 metallic foam Substances 0.000 description 1
- CSSYKHYGURSRAZ-UHFFFAOYSA-N methyl 2,2-difluoroacetate Chemical compound COC(=O)C(F)F CSSYKHYGURSRAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012982 microporous membrane Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 229910001465 mixed metal phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 239000002090 nanochannel Substances 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011255 nonaqueous electrolyte Substances 0.000 description 1
- 150000005677 organic carbonates Chemical group 0.000 description 1
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 229920005569 poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene) Polymers 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920005596 polymer binder Polymers 0.000 description 1
- 239000002491 polymer binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 description 1
- 229920002620 polyvinyl fluoride Polymers 0.000 description 1
- 239000005373 porous glass Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 description 1
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 230000001846 repelling effect Effects 0.000 description 1
- 238000011076 safety test Methods 0.000 description 1
- 230000009528 severe injury Effects 0.000 description 1
- 239000013464 silicone adhesive Substances 0.000 description 1
- 229910000108 silver(I,III) oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 150000003457 sulfones Chemical class 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000319 transition metal phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001935 vanadium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
- 239000002025 wood fiber Substances 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/489—Separators, membranes, diaphragms or spacing elements inside the cells, characterised by their physical properties, e.g. swelling degree, hydrophilicity or shut down properties
- H01M50/497—Ionic conductivity
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/403—Manufacturing processes of separators, membranes or diaphragms
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/449—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/449—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure
- H01M50/457—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure comprising three or more layers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/46—Separators, membranes or diaphragms characterised by their combination with electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/489—Separators, membranes, diaphragms or spacing elements inside the cells, characterised by their physical properties, e.g. swelling degree, hydrophilicity or shut down properties
- H01M50/491—Porosity
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Cell Separators (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
- Primary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
Description
本願は、2011年7月11日付で出願された米国仮出願第61/506,489号、2012年4月10日付で出願された米国仮出願第61/622,371号、及び2011年7月11日に出願された米国仮出願第61/506,489号及び2012年4月10日に出願された米国仮出願第61/622,371号の利益及び優先権を主張する2012年7月10日付で出願されたPCT国際出願第PCT/US12/46067号の利益及び優先権を主張する2012年7月10日付けで出願された米国非仮特許出願第13/545,683号の利益及び優先権を主張するものであり、また、本願は、2012年4月10日付で出願された米国仮出願第61/622,371号、2012年7月30日付で出願された米国仮出願第61/677,306号、及び2012年8月3日付で出願された米国仮出願第61/679,584号の利益及び優先権を主張するものであり、上記出願それぞれの全体を参照により本記載に矛盾しない範囲で本明細書に援用する。
正電極と、負電極と、正電極と負電極との間に位置決めした、イオン伝導・電子絶縁性のセパレータと、正電極とセパレータとの間に位置決めしたか、又は、負電極とセパレータとの間に位置決めした、1つ又は複数の熱・イオン伝導層と、正電極と負電極との間に位置決めした1つ又は複数の電解質であり、1つ又は複数の電解質は電荷担体を伝導可能であることを特徴とする、電解質と、を備える電気化学セルを提供する。
図3は、電解質含有層(層M)により分離された相補的な開口パターンを有する第1高機械強度層及び第2高機械強度層(層R及び層F)を有する、本発明の多層セパレータシステムの断面図を示す概略図を提供する。図4は、電解質含有層(層M)により分離された第1高機械強度層、第2高機械強度層、及び第3高機械強度層(層R及びF)を有する本発明の多層セパレータシステムの断面図を示す概略図を提供する。図3及び図4において、層(R)及び層(F)は、例えば電気化学セル等の電気化学システムに組み込んだ場合に、組み合わせて設けるとセパレータシステムにおけるデンドライト成長を防止する開口パターンを有する高機械強度層である。図3及び図4において、電解質含有層(単数又は複数)Mは、層F及びR間に設けられ、いくつかの実施形態では、電解質含有層(単数又は複数)Mは、層F及びRよりも厚いことが好ましい。電気化学システムにおいて、例えば、層(単数又は複数)Mは電解質のリザーバとして働く。電気化学システムにおいて、例えば、層(単数又は複数)Mはセパレータとして働くことにより、正電極と負電極との間の電気的且つ/又は物理的接触を防止しつつ正電極と負電極との間のイオン輸送を可能にして、電気化学セルが効率的な充放電特性を得ることができるようにする。一実施形態では、例えば、層Mは、導電性の微多孔膜等の低イオン抵抗層である。一実施形態では、例えば、層Mは、ポリエチレン(PE)膜又はポリプロピレン(PP)膜又は両方の組み合わせである。
これまで知られていた最高エネルギー電池は、安価で非常に高いエネルギー/パワー密度を有する亜鉛及びリチウム等の金属を用いたものである。一方、これらの電池の充電は重大な安全上の危険をもたらす。安全上の問題を緩和する要件は、デンドライト形成、事故、及び熱暴走に抵抗できる非常に頑丈だが導電性の高いセパレータである。
であり、式中、Eは弾性率、Iは慣性モーメント、及びR(x)は各点における曲率、最後にLは要素の長さである。化学工学的観点から、デンドライトは、動力学的フラストレーションが大きすぎるのでこのような複雑な成長経路を克服できない。さらに、高機械強度層の固形成分の抵抗圧によりデンドライト成長を減速し、さらには停止することもできる。相補的な開口パターンを有する有孔層を含む層状セパレータシステムは、デンドライト成長を効果的に防止し、したがって短絡を防止する。かかる複合セパレータシステムに必要な材料及び作製法は、本電池作製インフラストラクチャと適合性があり、現在の電池製造への低コストでの組み入れを可能にする。本発明は、非常に遅い充電(例えば、C/10)及び非常に速い放電(例えば、4C)の送電網の負荷平準化に適した、費用効果的で安全な高エネルギーリチウム電池を提供する。本発明は、液体電解質の伝導率、固体電解質の安全性、高サイクル寿命、及び低コストを特徴とする工業的に優しい電池が得られる層状セパレータを作製するプロセスも提供する。任意選択で、いくつかの実施形態において、ニトノールまたは形状記憶ポリマー等の形状記憶材料で層を形成することによりこれを達成する。セパレータの形状記憶層に面内張力等の予圧を与えることにより、層をセル内に入れたときに電極上に面外圧力を引き起こす。これは、18650円筒型電池又は巻回電池等大型の電池(バッテリーセル)において特に有用でありうる。
本実施例は、本発明の多層セパレータシステムを備えたリチウム電池の例の説明を提供する。
・厚さ:125ミクロン、75ミクロン、50ミクロン、又は25ミクロン
・引張強度:150MPa等方的(Celgard:15MPa TD(横方向);150MPa MD(縦方向))
・多孔度:45%
・弾性率:2GPa
・降伏強度:50MPa
・密度:〜約1.3g/cm3
・MIT耐折強度:10000サイクル
・エルメンドルフ引裂強度:0.1N
・グレーブス引裂強度:15N
・衝撃強度:50N.cm
・150℃で30分の収縮:0.2(Celgard:5%〜10%)
・絶縁耐力ASTM D−149−91:250V/m
・誘電率:3.5
・熱膨張率:20ppm/℃
いくつかの態様では、本発明のセパレータシステムは、PPを塗布したAl、酸化アルミニウムを塗布したAl又はAl2O3のような熱伝導セラミックスといった、外部絶縁コーティングを有する金属メッシュ等の被覆金属層である1つ又は複数の多孔質パターン層を備える。この態様の実施形態は、電池の寿命を大幅に延ばすのに有益である。一実施形態では、例えば、金属メッシュ(Al、ニッケル、銅、ステンレス鋼)は、非常に広い温度範囲にわたって非常に高い機械的強度を有し、金属セパレータは、セルの温度を均一化してセルの安全性及び寿命を大幅に向上させる熱伝導性材料である。一実施形態では、セパレータの微多孔質層は、PTFE(又はPP、PEO、Al2O3、PET又はPVDF)を塗布したアルミニウムメッシュ層(例えば、Alメッシュ、40%開口:それぞれ5マイクロメートルの3層又はそれぞれ1/3ミルの2層)であり、一実施形態では、Al層にPTFEを、例えば各側を2マイクロメートル厚で塗布する。別の実施形態では、アノードに隣接したAl層のみを被覆する。別の実施形態では、Al層を被覆し、側面を電極に接触して設ける。
背景:Li−空気電池及びLi−硫黄電池は、現在の電池よりも桁違いに高いエネルギー濃度を有する。これらの電池を作製するための一手法は、LISICON等の半透性膜を用いることにより、イオン移送を可能とする一方でその他の物質の通過を防ぎカソード物質又はその不純物による汚染からアノードを防護する。厚膜の固体電解膜は、より高いイオン抵抗性を示しエネルギー・電力損失を生じるだけでなく、割れが発生して数サイクルのうちに電極との接続を失う。特に、固体力学においては、臨界厚さが存在し、それよりも薄ければプラスチック変形及び割れを防止することができることは周知である。したがって、高エネルギー効率、高パワー密度、急速充電、及び高サイクル寿命を有するためには、保護膜は可能な限り薄くすべきである。今日、50マイクロメートル厚以下のLISICON膜等のセラミックス類の作製は大きな課題であり、たいていの場合、薄セラミックスを作製する工程でピンホールが形成されてしまい、したがって、セラミックスはその半透膜としての機能を失う。この例は、固体電解質、特にセラミックス系固体電解質の薄膜(50マイクロメートル未満)及び超薄膜(5マイクロメートル未満)作製における新規な手法を示唆する。用途は広大で多くの産業に及ぶ。例えば、電気化学セルの固体電解質としてのセラミックス膜及び製薬業又は生物工学業又は食品加工におけるフィルターとしてのセラミック膜等である。
従来の膜、特に電気化学セルにおけるセパレータは、受動素子に過ぎなかった。一般に、電気化学セルにおけるセパレータは、2つの対向する電極を電子的に分離する非電子伝導性素子である。本例は、電池等の電気化学セルにおけるセパレータとしての活性膜について説明する。
実験A:0.100厚のリチウムコバルト酸化物カソード及び0.35mm厚のLi金属アノードから電気化学セルを構築した。セルに用いた電解質は、Merck LP 71(EC−DC−DMC 1:1:1中の1M LiPF6)であった。0.025mm厚のPE/PP/PE多層膜(Celgard 2325)をセパレータとして用いた。Niメッシュ(117.6)を含む伝導層をLiアノードとセパレータとの間に置いた。セルは、1/2インチ角で、自社製であった。電極、セパレータ、及び伝導層を切断して、直径1/2インチのディスクとした。
参考文献
本願を通した引用文献、例えば発行又は付与された特許又は等価物を含む特許文献、特許出願公開、及び非特許文献又は他の資料は、各引用文献が本願の開示と少なくとも部分的に矛盾しない程度に参照により個別に援用されるように、それらの全体を参照により本明細書に援用する(例えば、部分的に矛盾する引用文献は、その引用文献の部分的に矛盾する部分以外を参照により引用する)。
Claims (25)
- 電気化学セルであって、
正電極と、
負電極と、
前記正電極と前記負電極との間に位置決めした、イオン伝導・電子絶縁性のセパレータと、
前記正電極と前記セパレータとの間に位置決めされ前記正電極と電気的に接続するか、又は、前記負電極と前記セパレータとの間に位置決めされ前記負電極と電気的に接続する、第1電子・イオン伝導層であって、30%以上の多孔度を有する多孔質材料、有孔材料、又は発泡材料を含み、10nm〜100μmの範囲から選択される厚さを有し、且つ、金属、合金、炭素系物質、半導体、又はこれらの任意の組み合わせを含む、第1電子・イオン伝導層と、
前記正電極と前記負電極との間に位置決めした1つ又は複数の電解質であり、前記1つ又は複数の電解質は電荷担体を伝導可能であり、前記第1電子・イオン伝導層が、1S/cm以上の電子伝導率を提供し且つ10Ω・cm 2 以下のイオン抵抗を提供する、電解質と、
を備える電気化学セル。 - 電気化学セルであって、
正電極と、
負電極と、
前記正電極と前記負電極との間に位置決めした、イオン伝導・電子絶縁性のセパレータと、
前記正電極と前記セパレータとの間に位置決めされ前記正電極と電気的に接続するか、又は、前記負電極と前記セパレータとの間に位置決めされ前記負電極と電気的に接続する、第1電子・イオン伝導層であって、電子伝導性ポリマー又は電子伝導性セラミックスを含む、第1電子・イオン伝導層と、
前記正電極と前記負電極との間に位置決めした1つ又は複数の電解質であり、前記1つ又は複数の電解質は電荷担体を伝導可能であり、前記第1電子・イオン伝導層が、1S/cm以上の電子伝導率を提供し且つ10Ω・cm 2 以下のイオン抵抗を提供する、電解質と、
を備える電気化学セル。 - 請求項1に記載の電気化学セルにおいて、前記第1電子・イオン伝導層は、金属又は合金メッシュ、金属又は合金有孔層、金属又は合金コーティング、又は炭素コーティングを含む、電気化学セル。
- 請求項2に記載の電気化学セルにおいて、前記第1電子・イオン伝導層は、多孔質層、有孔層、又はメッシュを含む、電気化学セル。
- 請求項1及び2のいずれか一項に記載の電気化学セルにおいて、前記第1電子・イオン伝導層は、当該第1電子・イオン伝導層中の1つ又は複数の開口又は孔を通した前記電解質の前記電荷担体の輸送を通じてイオンを伝導する、電気化学セル。
- 請求項2に記載の電気化学セルにおいて、前記第1電子・イオン伝導層は、30%以上の多孔度を有する、電気化学セル。
- 請求項1及び2のいずれか一項に記載の電気化学セルにおいて、前記第1電子・イオン伝導層は、(i)前記セパレータ、前記正電極又は前記負電極の少なくとも1つの外面に堆積した薄膜構造、或いは、(ii)前記セパレータ、前記正電極又は前記負電極の少なくとも1つの外面に塗布したコーティングを含む、電気化学セル。
- 請求項1及び2のいずれか一項に記載の電気化学セルにおいて、前記第1電子・イオン伝導層の少なくとも一部は、前記正電極の活物質内又は前記負電極の活物質内に位置決めされ、
前記正電極の活物質内又は前記負電極の活物質内に位置決めされる前記第1電子・イオン伝導層の前記一部は、前記セパレータと物理的に接触しない、或いは、前記正電極の活物質内又は前記負電極の活物質内に位置決めされる前記第1電子・イオン伝導層の前記一部は、前記正電極の集電体又は前記負電極の集電体と物理的に接触する、或いは、前記正電極の活物質内又は前記負電極の活物質内に位置決めされる前記第1電子・イオン伝導層の前記一部は、前記正電極の集電体又は前記負電極の集電体と物理的に接触しない、電気化学セル。 - 請求項8に記載の電気化学セルにおいて、前記正電極の活物質内又は前記負電極の活物質内に位置決めされる前記第1電子・イオン伝導層の前記一部は、湿式処理、乾式処理、機械加工、熱堆積、塗布、及びこれらの任意の組み合わせからなる群から選択される方法により前記正電極の活物質内又は前記負電極の活物質内に設けられる、電気化学セル。
- 請求項1及び2のいずれか一項に記載の電気化学セルにおいて、前記第1電子・イオン伝導層は、前記セパレータと物理的に接触して設けられる、電気化学セル。
- 請求項1及び2のいずれか一項に記載の電気化学セルにおいて、前記第1電子・イオン伝導層は、前記正電極又は前記負電極と物理的に接触する、電気化学セル。
- 請求項1及び2のいずれか一項に記載の電気化学セルにおいて、前記第1電子・イオン伝導層は、前記正電極と正電極集電体との間に電子伝達用の追加の経路又は前記負電極と負電極集電体との間に電子伝達用の追加の経路を提供する、電気化学セル。
- 請求項1及び2のいずれか一項に記載の電気化学セルにおいて、前記第1電子・イオン伝導層は、前記負電極又は前記正電極の少なくとも一部の電子伝導率を高める、電気化学セル。
- 請求項1及び2のいずれか一項に記載の電気化学セルは、第2電子・イオン伝導層をさらに備え、前記第1電子・イオン伝導層は、前記正電極と電気的に接触して位置決めされ、前記第2電子・イオン伝導層は、前記負電極と電気的に接触して位置決めされ、また、前記第1及び第2電子・イオン伝導層は、物理的又は電気的に互いに接触しない、電気化学セル。
- 請求項1及び2のいずれか一項に記載の電気化学セルにおいて、前記第1電子・イオン伝導層は、前記正電極又は前記負電極に隣接して又はその内部に均一な電界を提供することにより、前記正電極又は前記負電極内においてイオンを均一に堆積させる、或いは、前記第1電子・イオン伝導層は、前記正電極又は前記負電極上における又は各電極からのデンドライト成長を防止する、電気化学セル。
- 請求項1に記載の電気化学セルにおいて、前記セパレータは、ポリマー、ポリマー電解質、固体電解質、ゲル状電解質、C 7 HF 13 O 5 S・C 2 F 4 、ZrO2、Li 2+2x Zn 1−x GeO、Na 1+x Zr 2 Si x P 3−x O 12 (但し、0<x<3)、Li 2 PO 2 N、Na 2 PO 2 N、又はこれらの任意の組み合わせからなる微多孔層を含む、電気化学セル。
- 請求項16に記載の電気化学セルにおいて、前記セパレータは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ(4,4’−オキシジフェニレン−ピロメリットイミド)、ポリテトロフルオロエチレン、ポリビニリデンジフルオライド、ポリエチレンオキシド、ポリ(メチルメタクリレート)、カプトン、ナフィオン、又はこれらの任意の組み合わせからなる微多孔層を含む、電気化学セル。
- 請求項16に記載の電気化学セルにおいて、前記微多孔層は、ガラスセパレータ、不織布セパレータ、織布セパレータ、又はこれらの任意の組み合わせを含む、電気化学セル。
- 請求項2に記載の電気化学セルにおいて、前記第1電子・イオン伝導層は、ポリ(フルオレン)、ポリフェニレン、ポリピレン、ポリアズレン、ポリナフタレン、ポリ(アセチレン)、ポリ(p−フェニレンビニレン)、ポリカルバゾール、ポリインドール、ポリアゼピン、ポリアニリン、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)、ポリ(p−フェニレンスルフィド)、ポリフルオレン系導電性高分子、ポリアクリロニトリル、ポリ(9,9−ジオクチルフルオレン−co−フルオレノン)、ポリ(9,9−ジオクチルフルオレン−co−フルオレノン−co−メチルべンゾイックエステル)、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)ポリ(スチレンスルフォネート)、[(フェロセニル)アミドプロピル]ピロール、ピロール、ポリフラン、Na 2 PO 2 N、又はポリビニルクロライド、又はそれらのドープした組成物を含む、電気化学セル。
- 請求項2に記載の電気化学セルにおいて、前記第1電子・イオン伝導層は、酸化インジウム錫、ランタンドープチタン酸ストロンチウム、又はイットリウムドープチタン酸ストロンチウムを含む、電気化学セル。
- 請求項1及び2のいずれか一項に記載の電気化学セルにおいて、前記セパレータは、前記第1電子・イオン伝導層の少なくとも1つの外面、前記正電極の少なくとも1つの面、又は前記負電極の少なくとも1つの面に塗布したコーティングを備える、或いは、前記セパレータは、前記第1電子・イオン伝導層の少なくとも1つの外面、前記正電極の少なくとも1つの面、又は前記負電極の少なくとも1つの面に堆積した薄膜を備える、電気化学セル。
- 請求項1及び2のいずれか一項に記載の電気化学セルにおいて、(i)前記第1電子・イオン伝導層は、前記セパレータ上のコーティングであり、前記セパレータは、500μm以下の全厚を有する、或いは、(ii)前記第1電子・イオン伝導層は、100μm以下の厚さを有する、或いは、(iii)前記第1電子・イオン伝導層は、10nm〜100μmの範囲から選択される厚さを有する、電気化学セル。
- 請求項1及び2のいずれか一項に記載の電気化学セルにおいて、前記第1電子・イオン伝導層は、外部集電極を備える、或いは、前記第1電子・イオン伝導層は、前記正電極及び前記負電極の一方を還元する、或いは、前記外部集電極は、前記正電極及び前記負電極の一方を酸化する、電気化学セル。
- 請求項1及び2のいずれか一項に記載の電気化学セルにおいて、前記電気化学セルは、二次電池、一次電池、フロー電池、半固体電池、燃料電池、又は電気化学キャパシタを含む、電気化学セル。
- 請求項1及び2のいずれか一項に記載の電気化学セルにおいて、前記電気化学セルは、鉛蓄電池、リチウムイオン電池、リチウム金属電池、亜鉛電池、空気リチウム電池、空気亜鉛電池、空気アルミニウム電池、空気鉄電池、リチウム−水電池、シリコン系電池、ナトリウム電池、マグネシウム電池、ナトリウムイオン電池、マグネシウムイオン電池、又はアルカリ電池を含む、電気化学セル。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019201691A JP6961660B2 (ja) | 2012-04-10 | 2019-11-06 | 電気化学セルを動作させる方法及び電気化学セルを作製する方法 |
Applications Claiming Priority (10)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201261622371P | 2012-04-10 | 2012-04-10 | |
US61/622,371 | 2012-04-10 | ||
USPCT/US2012/046067 | 2012-07-10 | ||
US13/545,683 | 2012-07-10 | ||
US13/545,683 US10158110B2 (en) | 2011-07-11 | 2012-07-10 | Separators for electrochemical systems |
PCT/US2012/046067 WO2013009750A2 (en) | 2011-07-11 | 2012-07-10 | Novel separators for electrochemical systems |
US201261677306P | 2012-07-30 | 2012-07-30 | |
US61/677,306 | 2012-07-30 | ||
US201261679584P | 2012-08-03 | 2012-08-03 | |
US61/679,584 | 2012-08-03 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015505702A Division JP6396284B2 (ja) | 2012-04-10 | 2013-01-10 | 電気化学システムの新規セパレータ |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019201691A Division JP6961660B2 (ja) | 2012-04-10 | 2019-11-06 | 電気化学セルを動作させる方法及び電気化学セルを作製する方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019016602A JP2019016602A (ja) | 2019-01-31 |
JP6615961B2 true JP6615961B2 (ja) | 2019-12-04 |
Family
ID=49328006
Family Applications (3)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015505702A Active JP6396284B2 (ja) | 2012-04-10 | 2013-01-10 | 電気化学システムの新規セパレータ |
JP2018160745A Active JP6615961B2 (ja) | 2012-04-10 | 2018-08-29 | 電気化学システムの新規セパレータ |
JP2019201691A Active JP6961660B2 (ja) | 2012-04-10 | 2019-11-06 | 電気化学セルを動作させる方法及び電気化学セルを作製する方法 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015505702A Active JP6396284B2 (ja) | 2012-04-10 | 2013-01-10 | 電気化学システムの新規セパレータ |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019201691A Active JP6961660B2 (ja) | 2012-04-10 | 2019-11-06 | 電気化学セルを動作させる方法及び電気化学セルを作製する方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (2) | EP2837049B1 (ja) |
JP (3) | JP6396284B2 (ja) |
KR (5) | KR102392086B1 (ja) |
CN (2) | CN109860482A (ja) |
WO (1) | WO2013154623A1 (ja) |
Families Citing this family (107)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012034042A2 (en) | 2010-09-09 | 2012-03-15 | California Institute Of Technology | Electrochemical energy storage systems and methods |
US9853325B2 (en) | 2011-06-29 | 2017-12-26 | Space Charge, LLC | Rugged, gel-free, lithium-free, high energy density solid-state electrochemical energy storage devices |
US11527774B2 (en) | 2011-06-29 | 2022-12-13 | Space Charge, LLC | Electrochemical energy storage devices |
US10601074B2 (en) | 2011-06-29 | 2020-03-24 | Space Charge, LLC | Rugged, gel-free, lithium-free, high energy density solid-state electrochemical energy storage devices |
US11996517B2 (en) | 2011-06-29 | 2024-05-28 | Space Charge, LLC | Electrochemical energy storage devices |
US9379368B2 (en) | 2011-07-11 | 2016-06-28 | California Institute Of Technology | Electrochemical systems with electronically conductive layers |
KR101950975B1 (ko) | 2011-07-11 | 2019-02-21 | 캘리포니아 인스티튜트 오브 테크놀로지 | 전기화학 시스템들용 신규 세퍼레이터들 |
US10714724B2 (en) | 2013-11-18 | 2020-07-14 | California Institute Of Technology | Membranes for electrochemical cells |
WO2015074065A1 (en) | 2013-11-18 | 2015-05-21 | California Institute Of Technology | Electrochemical separators with inserted conductive layers |
US9640332B2 (en) * | 2013-12-20 | 2017-05-02 | Intel Corporation | Hybrid electrochemical capacitor |
CN106463673A (zh) | 2014-03-22 | 2017-02-22 | 霍林斯沃思和沃斯有限公司 | 具有低表观密度的电池隔板 |
WO2015157339A1 (en) * | 2014-04-07 | 2015-10-15 | California Institute Of Technology | Membranes for electrochemical cells |
DE102014210803A1 (de) * | 2014-06-05 | 2015-12-17 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Elektroenergiespeicherelement, Verfahren und Vorrichtung zu seiner Herstellung |
EP3158604B1 (en) | 2014-06-17 | 2019-04-24 | Medtronic, Inc. | Semi-solid electrolytes for batteries |
US10333173B2 (en) | 2014-11-14 | 2019-06-25 | Medtronic, Inc. | Composite separator and electrolyte for solid state batteries |
KR101790840B1 (ko) * | 2015-01-21 | 2017-10-26 | 주식회사 엘지화학 | 리튬 공기 전지 |
CN107431167A (zh) | 2015-02-19 | 2017-12-01 | 霍林斯沃思和沃斯有限公司 | 包含化学添加剂和/或其他组分的电池隔离件 |
CN104993086B (zh) * | 2015-05-29 | 2017-09-29 | 深圳市恒力凯科技有限公司 | 一种锂聚合物电池 |
CN105140449A (zh) * | 2015-08-14 | 2015-12-09 | 中国人民解放军63971部队 | 一种保护锂硫电池负极的方法 |
CN105369475B (zh) * | 2015-08-27 | 2017-10-20 | 新疆大学 | 锡锑和碳纳米纤维活性材料及其制备方法 |
CN106549188B (zh) * | 2015-09-18 | 2019-01-22 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种锌硫单液流电池系统 |
CN106558711B (zh) * | 2015-09-21 | 2019-06-11 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种多孔隔膜在有机体系液流电池中的应用 |
WO2017058963A1 (en) * | 2015-09-28 | 2017-04-06 | Space Charge, LLC | Rugged, gel-free, lithium-free, high energy density solid-state electrochemical energy storage devices |
US10749170B2 (en) * | 2015-10-14 | 2020-08-18 | Northwestern University | Graphene-coated metal oxide spinel cathodes |
KR20180075520A (ko) * | 2015-10-30 | 2018-07-04 | 유니티카 가부시끼가이샤 | 축전 소자 전극용 폴리이미드 용액, 축전 소자 전극의 제조 방법 및 축전 소자 전극 |
FR3043404B1 (fr) * | 2015-11-05 | 2017-11-24 | Hutchinson | Ionogel formant un film autosupporte d'electrolyte solide, dispositif electrochimique l'incorporant et procede de fabrication de l'ionogel. |
WO2017096258A1 (en) | 2015-12-02 | 2017-06-08 | California Institute Of Technology | Three-dimensional ion transport networks and current collectors for electrochemical cells |
KR102038543B1 (ko) * | 2016-01-28 | 2019-10-30 | 주식회사 엘지화학 | 폴리도파민을 포함하는 복합 코팅층이 형성된 리튬-황 전지용 분리막, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 리튬-황 전지 |
FI128461B (en) * | 2016-03-04 | 2020-05-29 | Broadbit Batteries Oy | Rechargeable sodium cells for use in high energy density batteries |
CN107175119B (zh) * | 2016-03-11 | 2019-11-15 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种负载型钒磷氧催化剂的制备方法及其应用 |
US10587005B2 (en) | 2016-03-30 | 2020-03-10 | Wildcat Discovery Technologies, Inc. | Solid electrolyte compositions |
KR102091903B1 (ko) * | 2016-07-08 | 2020-05-27 | 주식회사 엘지화학 | 다층 전해질 셀, 다층 전해질 셀을 포함하는 이차 전지 및 이의 제조 방법 |
US9893361B1 (en) * | 2016-09-19 | 2018-02-13 | Marc Jaker | Electrochemical cells and methods for making same |
US10424784B2 (en) | 2016-10-28 | 2019-09-24 | GM Global Technology Operations LLC | Negative electrode including silicon nanoparticles having a carbon coating thereon |
EP3327822A1 (en) | 2016-11-29 | 2018-05-30 | Lithium Energy and Power GmbH & Co. KG | Battery cell |
CN108258358B (zh) * | 2016-12-28 | 2022-11-11 | 松下知识产权经营株式会社 | 电池 |
KR102254354B1 (ko) * | 2017-01-20 | 2021-05-24 | 주식회사 엘지화학 | 코로나 표면 처리된 분리막을 포함하는 전극조립체 및 이를 포함하는 이차전지 |
JP6836603B2 (ja) * | 2017-02-03 | 2021-03-03 | シャープ株式会社 | 金属空気電池 |
WO2018145720A1 (en) * | 2017-02-10 | 2018-08-16 | Cmblu Projekt Ag | Flow-by electrode unit and use thereof, redox flow battery system and use thereof, method of manufacturing a flow-by electrode unit, method of operating a redox flow battery system |
CN106848201A (zh) * | 2017-02-28 | 2017-06-13 | 上海中聚佳华电池科技有限公司 | 一种钠离子电池正极片、电池及其制备方法 |
JP6853504B2 (ja) * | 2017-03-01 | 2021-03-31 | スズキ株式会社 | リチウム空気電池の負極複合体構造 |
JP6472822B2 (ja) | 2017-03-03 | 2019-02-20 | 住友化学株式会社 | 非水電解液二次電池用セパレータ |
US10862092B2 (en) * | 2017-03-21 | 2020-12-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Secondary battery with separator having a solid electrolyte, battery pack, and vehicle |
WO2018222348A1 (en) * | 2017-05-30 | 2018-12-06 | Nanotek Instruments, Inc. | Shape-conformable alkali metal battery having a conductive and deformable quasi-solid polymer electrode |
JP2020523733A (ja) * | 2017-06-02 | 2020-08-06 | ナノテク インストゥルメンツ, インコーポレイテッドNanotek Instruments, Inc. | 形状適合性のアルカリ金属−硫黄電池 |
US10734673B2 (en) * | 2017-06-23 | 2020-08-04 | GM Global Technology Operations LLC | Ionically-conductive reinforced glass ceramic separators/solid electrolytes |
CN109659474A (zh) * | 2017-10-12 | 2019-04-19 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 一种刚性膜片及固态锂金属电池 |
CN107959045B (zh) * | 2017-10-25 | 2020-05-19 | 西交利物浦大学 | 氮掺杂多孔碳纳米棒的泡沫石墨烯片为中间层的锂硫电池 |
DE102017219170A1 (de) * | 2017-10-25 | 2019-04-25 | Robert Bosch Gmbh | Lithiumfestkörperbatterie und Verfahren zum Herstellen einer Lithiumfestkörperbatterie |
CN107868199B (zh) * | 2017-11-02 | 2020-09-08 | 深圳市铭科科技有限公司 | 二茂铁基封端型聚氨酯、超级电容器与制备方法 |
CN108400334A (zh) * | 2018-01-30 | 2018-08-14 | 深圳市清新电源研究院 | 一种锂离子电池电极的改性方法 |
JP6918954B2 (ja) | 2018-01-31 | 2021-08-11 | エルジー・ケム・リミテッド | 分離膜、これを含むリチウム二次電池及びこの製造方法 |
KR102037938B1 (ko) * | 2018-01-31 | 2019-10-30 | 한국과학기술연구원 | 고체산화물 연료전지용 공기극 집전체 및 이를 이용한 공기극 집전 방법 |
CN108306551A (zh) * | 2018-02-02 | 2018-07-20 | 复旦大学 | 能在任意水溶液中发电的碳水发电器件及其制备方法 |
EP3762989A4 (en) | 2018-03-07 | 2021-12-15 | Space Charge, LLC | THIN FILM SOLID STATE ENERGY STORAGE DEVICES |
CN108492987B (zh) * | 2018-03-09 | 2019-12-24 | 河南理工大学 | 一种具有自修复功能的固态薄膜电容器及其制备方法 |
CN108565485B (zh) * | 2018-04-04 | 2021-06-11 | 东华大学 | 一种基于液态电极的硫-溴可充电电池及其应用 |
CN110364662B (zh) * | 2018-04-11 | 2022-07-05 | 宁德新能源科技有限公司 | 隔离膜和电化学装置 |
CN108649267B (zh) * | 2018-05-11 | 2021-09-17 | 深圳市清新电源研究院 | 一种钾离子导体及其制备方法和应用 |
WO2019241065A1 (en) * | 2018-06-12 | 2019-12-19 | Nanotek Instruments, Inc. | Fast-chargeable lithium battery |
US11024849B2 (en) | 2018-06-12 | 2021-06-01 | Global Graphene Group, Inc. | Fast-chargeable lithium battery |
US11171388B2 (en) | 2018-06-12 | 2021-11-09 | Global Graphene Group, Inc. | Method of improving fast-chargeability of a lithium battery |
WO2019242016A1 (en) | 2018-06-22 | 2019-12-26 | Shanghai Energy New Materials Technology Co., Ltd. | Separators, electrochemical devices comprising separators, and methods for making separators |
CN110707267B (zh) * | 2018-07-10 | 2022-03-29 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种碱金属电池用复合隔膜及其制备和应用 |
CN109037552B (zh) * | 2018-08-07 | 2021-04-30 | 河北工业大学 | 一种用于钠硫电池的隔膜材料的制备方法 |
CN109360947B (zh) * | 2018-08-31 | 2022-01-28 | 哈尔滨理工大学 | 一种准固态锂硫电池的多孔碳正极材料的制备方法 |
KR102388261B1 (ko) | 2018-10-12 | 2022-04-18 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 다공성 분리막 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지 |
CN109638360B (zh) * | 2018-11-09 | 2022-03-08 | 哈尔滨工业大学无锡新材料研究院 | 一种全固态锂硫电池的制备方法及制备模具 |
KR102161542B1 (ko) * | 2018-11-19 | 2020-10-06 | 한국기계연구원 | 배터리 |
CN109638202A (zh) * | 2018-11-22 | 2019-04-16 | 溧阳天目先导电池材料科技有限公司 | 一种离子电子导体复合膜及其制备方法和锂电池 |
CN109545567B (zh) * | 2018-11-27 | 2021-01-01 | 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 | 一种全固态电池型电容器 |
CN109704302B (zh) * | 2018-12-03 | 2020-12-04 | 江苏理工学院 | 一种磷掺杂多孔碳材料及其制备和在锂硫电池用涂层隔膜中的应用 |
CN109686909A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-04-26 | 湖南星际动力新能源有限公司 | 一种用于中低速汽车的高功率锂离子电池及其制备方法 |
CN109852802B (zh) * | 2019-01-10 | 2020-12-11 | 东南大学 | 一种锂金属电池负极回收再利用的方法 |
KR20200102613A (ko) * | 2019-02-21 | 2020-09-01 | 주식회사 유뱃 | 전기화학 소자 및 이의 제조방법 |
CN109888153B (zh) * | 2019-03-12 | 2021-10-22 | 吉林省东驰新能源科技有限公司 | 一种用于锂硫电池的低熔点金属修饰复合隔膜及其制备方法 |
KR102485668B1 (ko) * | 2019-05-17 | 2023-01-05 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 전기화학소자용 분리막 및 이를 포함하는 전기화학소자 |
EP3984080A4 (en) * | 2019-06-13 | 2023-11-01 | Ampcera Inc. | SOLID ELECTROLYTE MEMBRANE |
HUP1900214A1 (hu) * | 2019-06-14 | 2020-12-28 | Eoetvoes Lorand Tudomanyegyetem | Polipropilén- vagy polietilén-alapú szeparátor alkálifém-ferrátok elõállítására szolgáló elektrokémiai cellához |
CN114450252A (zh) | 2019-06-25 | 2022-05-06 | 加州理工学院 | 用于废水处理的反应性电化学膜 |
CN110305470A (zh) * | 2019-07-02 | 2019-10-08 | 金旸(厦门)新材料科技有限公司 | 一种固/固相变储能复合改性尼龙材料和制备原料及其制备方法和应用 |
CN110767926B (zh) * | 2019-08-13 | 2020-08-07 | 武汉长海电力推进和化学电源有限公司 | 一种燃料电池的制备方法 |
US11374218B2 (en) | 2019-08-21 | 2022-06-28 | GM Global Technology Operations LLC | Multilayer siloxane coatings for silicon negative electrode materials for lithium ion batteries |
CA3151028C (en) | 2019-09-12 | 2023-01-24 | Masatsugu Morimitsu | Metal negative electrode, method for fabricating the same and secondary battery including the same |
US11843110B2 (en) | 2019-10-30 | 2023-12-12 | GM Global Technology Operations LLC | Methods for controlling formation of multilayer carbon coatings on silicon-containing electroactive materials for lithium-ion batteries |
CN112786957A (zh) * | 2019-11-05 | 2021-05-11 | 中天储能科技有限公司 | 聚合物固态电解质及其制备方法、聚合物固态电池 |
CN111490247B (zh) * | 2019-12-16 | 2022-11-29 | 电子科技大学 | 一种锂电池正极结构、全固态薄膜锂电池结构 |
CN111769331B (zh) * | 2020-05-25 | 2021-07-09 | 武汉船用电力推进装置研究所(中国船舶重工集团公司第七一二研究所) | 一种控制锂枝晶有序生长的固态电池 |
CN111574735B (zh) * | 2020-06-16 | 2022-04-19 | 南昌航空大学 | 一种基于聚偏氟乙烯的聚3,4-乙烯二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸盐复合薄膜及其制备和应用 |
US20230138842A1 (en) * | 2020-07-08 | 2023-05-04 | Lg Energy Solution, Ltd. | Defective porous sheet detection system and detection method |
JP7335024B2 (ja) * | 2020-08-18 | 2023-08-29 | TeraWatt Technology株式会社 | リチウム2次電池 |
CN112054211B (zh) * | 2020-09-28 | 2022-02-15 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | 一种负极集流体及其制备方法和应用 |
CN112436233A (zh) * | 2020-11-24 | 2021-03-02 | 浙江锋锂新能源科技有限公司 | 一种功能隔膜、功能隔膜的制备方法及锂金属电池 |
JP7436350B2 (ja) * | 2020-11-27 | 2024-02-21 | Nok株式会社 | セパレータの製造方法 |
CN112878133B (zh) * | 2021-01-18 | 2021-11-05 | 哈尔滨学院 | 一种基于石墨烯的自融雪路面铺装结构 |
CN113036268A (zh) * | 2021-03-09 | 2021-06-25 | 重庆大学 | 一种具有结构储能功能的锂金属结构电池 |
CN113223867B (zh) * | 2021-03-23 | 2023-07-04 | 宁波中车新能源科技有限公司 | 一种混合电容器用纤维素隔膜及其制备方法 |
WO2022210489A1 (ja) * | 2021-03-31 | 2022-10-06 | 東レ株式会社 | 二次電池 |
CN113258214A (zh) * | 2021-04-22 | 2021-08-13 | 江苏明冠电源科技有限公司 | 一种具有抗氧化功能的pe隔板 |
KR102642627B1 (ko) * | 2021-05-13 | 2024-03-05 | 재단법인대구경북과학기술원 | 고안전성 이차전지 |
CN118056288A (zh) | 2021-10-12 | 2024-05-17 | 学校法人同志社 | 二次电池用负极结构体及具备该结构体的二次电池 |
CN114199427A (zh) * | 2021-12-09 | 2022-03-18 | 华东师范大学 | 一种高线性度的导电涂层海绵压阻传感器及其制备方法 |
CN114597387A (zh) * | 2022-03-11 | 2022-06-07 | 广东工业大学 | 一种锌金属负极材料及其制备方法和应用 |
CN115083248B (zh) * | 2022-08-24 | 2022-11-08 | 杭州夏树科技有限公司 | 一种智能教育机器人 |
CN117292778B (zh) * | 2023-11-24 | 2024-02-20 | 中国石油大学(华东) | 一种固体氧化物燃料电池梯度孔阳极力学性能计算方法 |
CN117334916A (zh) * | 2023-12-01 | 2024-01-02 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 负极极片及其制备方法、电池和用电设备 |
CN117727937B (zh) * | 2024-02-07 | 2024-05-28 | 紫金矿业新能源新材料科技(长沙)有限公司 | 一种复合富锂镍酸锂材料及其制备方法和应用 |
Family Cites Families (34)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5148627U (ja) * | 1974-10-09 | 1976-04-12 | ||
US4052539A (en) | 1977-01-17 | 1977-10-04 | Exxon Research And Engineering Company | Electrochemical cell with a grahite intercalation compound cathode |
US4315061A (en) * | 1979-06-25 | 1982-02-09 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Battery with internal electrical connectors |
JPH0624148B2 (ja) * | 1986-06-10 | 1994-03-30 | 松下電器産業株式会社 | 密閉形ニツケルカドミウム蓄電池 |
JPS63155552A (ja) * | 1986-12-18 | 1988-06-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 密閉形ニツケルカドミウム蓄電池 |
JP2943127B2 (ja) * | 1992-11-30 | 1999-08-30 | キヤノン株式会社 | 二次電池 |
US5342710A (en) * | 1993-03-30 | 1994-08-30 | Valence Technology, Inc. | Lakyer for stabilization of lithium anode |
JPH09231962A (ja) * | 1995-12-22 | 1997-09-05 | Canon Inc | 二次電池及びその製造方法 |
AUPO897897A0 (en) * | 1997-09-05 | 1997-09-25 | Ceramic Fuel Cells Limited | An interconnect device for a fuel cell assembly |
KR100413907B1 (ko) | 1998-12-22 | 2004-01-07 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 전지용 전해액 및 이를 사용한 전지 |
US6489055B1 (en) | 1999-06-25 | 2002-12-03 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Lithium secondary battery |
AU1628601A (en) * | 1999-11-23 | 2001-06-04 | Moltech Corporation | Lithium anodes for electrochemical cells |
US6777135B2 (en) * | 2000-02-24 | 2004-08-17 | Japan Storage Battery Co., Ltd. | Nonaqueous electrolyte secondary cell |
US6653020B2 (en) * | 2001-04-12 | 2003-11-25 | Rutgers University Foundation | Metal nitride electrode materials for high capacity rechargeable lithium battery cells |
US6503658B1 (en) * | 2001-07-11 | 2003-01-07 | Electro Energy, Inc. | Bipolar electrochemical battery of stacked wafer cells |
EP1442489B1 (en) | 2001-11-09 | 2009-09-16 | Yardney Technical Products, Inc. | Non-aqueous electrolytes for lithium electrochemical cells |
US6911280B1 (en) * | 2001-12-21 | 2005-06-28 | Polyplus Battery Company | Chemical protection of a lithium surface |
US7645543B2 (en) | 2002-10-15 | 2010-01-12 | Polyplus Battery Company | Active metal/aqueous electrochemical cells and systems |
US7914920B2 (en) | 2003-10-09 | 2011-03-29 | The Gillette Company | Battery separator |
US7282295B2 (en) * | 2004-02-06 | 2007-10-16 | Polyplus Battery Company | Protected active metal electrode and battery cell structures with non-aqueous interlayer architecture |
JP2005259566A (ja) * | 2004-03-12 | 2005-09-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非水電解質二次電池 |
KR100699215B1 (ko) * | 2004-03-19 | 2007-03-27 | 가부시키가이샤 도모에가와 세이시쇼 | 전자부품용 세퍼레이터 및 그 제조 방법 |
JP5070680B2 (ja) * | 2005-03-31 | 2012-11-14 | 大日本印刷株式会社 | 非水電解液二次電池用電極板、その製造方法、および非水電解液二次電池 |
US20090169954A1 (en) * | 2005-11-30 | 2009-07-02 | Nippon Sheet Glass Company , Limited | Electrolyte Membrane and Fuel Cell Using the Same |
JP2008016193A (ja) * | 2006-06-30 | 2008-01-24 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 非水電解液二次電池の製造方法 |
JP2010521053A (ja) * | 2007-03-26 | 2010-06-17 | ザ ジレット カンパニー | 電池電極及びかかる電極を含む電池 |
US8614878B2 (en) * | 2008-01-17 | 2013-12-24 | Fraser W. SEYMOUR | Nanoscale intercalation materials on carbon powder, process for production, and use thereof |
US20090189567A1 (en) * | 2008-01-30 | 2009-07-30 | Joshi Ashok V | Zinc Anode Battery Using Alkali Ion Conducting Separator |
WO2010135248A1 (en) | 2009-05-18 | 2010-11-25 | The Regents Of The University Of California | Electronically conductive polymer binder for lithium-ion battery electrode |
JP2011086554A (ja) * | 2009-10-16 | 2011-04-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 非水電解質電池 |
FR2951714B1 (fr) | 2009-10-27 | 2013-05-24 | Electricite De France | Dispositif electrochimique a electrolyte solide conducteur d'ions alcalins et a electrolyte aqueux |
JP5590381B2 (ja) * | 2010-04-07 | 2014-09-17 | トヨタ自動車株式会社 | リチウムイオン二次電池 |
WO2012034042A2 (en) | 2010-09-09 | 2012-03-15 | California Institute Of Technology | Electrochemical energy storage systems and methods |
JP6178800B2 (ja) * | 2011-12-16 | 2017-08-09 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. | ユーザの行動及び関連する感情状態の履歴記録 |
-
2013
- 2013-01-10 EP EP13775922.1A patent/EP2837049B1/en active Active
- 2013-01-10 KR KR1020217007717A patent/KR102392086B1/ko active IP Right Grant
- 2013-01-10 KR KR1020237025783A patent/KR20230116967A/ko not_active Application Discontinuation
- 2013-01-10 CN CN201910082587.8A patent/CN109860482A/zh active Pending
- 2013-01-10 WO PCT/US2013/021043 patent/WO2013154623A1/en active Application Filing
- 2013-01-10 KR KR1020227013868A patent/KR102562243B1/ko active IP Right Grant
- 2013-01-10 JP JP2015505702A patent/JP6396284B2/ja active Active
- 2013-01-10 KR KR1020207015283A patent/KR102230229B1/ko active IP Right Grant
- 2013-01-10 EP EP21191632.5A patent/EP3951967A1/en active Pending
- 2013-01-10 KR KR1020147030130A patent/KR102118212B1/ko active IP Right Grant
- 2013-01-10 CN CN201380030525.3A patent/CN104350631B/zh active Active
-
2018
- 2018-08-29 JP JP2018160745A patent/JP6615961B2/ja active Active
-
2019
- 2019-11-06 JP JP2019201691A patent/JP6961660B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6396284B2 (ja) | 2018-10-03 |
KR20150004358A (ko) | 2015-01-12 |
KR20220061259A (ko) | 2022-05-12 |
KR102230229B1 (ko) | 2021-03-18 |
KR102392086B1 (ko) | 2022-04-28 |
KR20200062391A (ko) | 2020-06-03 |
JP2019016602A (ja) | 2019-01-31 |
EP2837049B1 (en) | 2021-08-18 |
JP2020043081A (ja) | 2020-03-19 |
CN104350631B (zh) | 2019-02-22 |
EP3951967A1 (en) | 2022-02-09 |
CN104350631A (zh) | 2015-02-11 |
JP6961660B2 (ja) | 2021-11-05 |
KR102562243B1 (ko) | 2023-07-31 |
KR20230116967A (ko) | 2023-08-04 |
KR102118212B1 (ko) | 2020-06-02 |
KR20210031795A (ko) | 2021-03-22 |
EP2837049A1 (en) | 2015-02-18 |
WO2013154623A1 (en) | 2013-10-17 |
CN109860482A (zh) | 2019-06-07 |
JP2015519686A (ja) | 2015-07-09 |
EP2837049A4 (en) | 2016-07-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6615961B2 (ja) | 電気化学システムの新規セパレータ | |
US11527802B2 (en) | Electrochemical systems with ionically conductive and electronically insulating separator | |
JP6592055B2 (ja) | 電気化学システムの新規セパレータ | |
US20200365862A1 (en) | Membranes for electrochemical cells | |
KR101592355B1 (ko) | 플렉시블 집전체를 이용한 이차전지 및 플렉시블 집전체의 제조방법 | |
WO2015157339A1 (en) | Membranes for electrochemical cells |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180926 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180926 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20191008 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20191106 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6615961 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |