JP6763054B2 - 引張り可能な複合電極の製造方法 - Google Patents
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Description
本実施例では、PDMS/ドローン構造カーボンナノチューブフィルム/Li(NiCoMn)1/3O2の複合正極を製造する。その製造方法は、厚さが7mmである長方形のPDMS基板を提供して、長方形のPDMS基板の長さ及び幅に沿って、それぞれPDMS基板に150%の引張量の引張を付与する。その後、75mm×75mmのアルミニウム合金フレームに敷設された6層の積層して設置されたドローン構造カーボンナノチューブフィルムで、引張られているPDMS基板を覆う。45mgのLi(NiCoMn)1/3O2という活性物質を細胞粉砕機で60mLのエタノールに分散し(10%のパワー、45min)、分散液を形成した後、移液銃で6mLの分散液を取って、分散液を、6層の積層して設置されたドローン構造カーボンナノチューブフィルムに均一に滴下する。エタノールが目立った液滴がなくなるまで蒸発した後、Li(NiCoMn)1/3O2という活性物質層が形成される。Li(NiCoMn)1/3O2という活性物質層を2層の積層して設置されたドローン構造カーボンナノチューブフィルムで覆い、移液銃で6mLの分散液を取って、分散液を、2層の積層して設置されたドローン構造カーボンナノチューブフィルムに均一に滴下する。エタノールが目立った液滴がなくなるまで蒸発した後、Li(NiCoMn)1/3O2という活性物質層が形成される。上記のステップを10回繰り返す。最後に、6層の積層して設置されたドローン構造カーボンナノチューブフィルムで覆う。エタノールが目立った液滴がなくなるまで蒸発した後、PDMS基板に対する予引張を除去し、弾性基板の完全性を確保した上で、レーザーでドローン構造カーボンナノチューブフィルム/Li(NiCoMn)1/3O2を切断し、30mm×30mmの活性物質区域を有するPDMS/ドローン構造カーボンナノチューブフィルム/Li(NiCoMn)1/3O2の複合正極を獲得する。ここで、積層して設置されたドローン構造カーボンナノチューブフィルムの中の隣接するカーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブが交差して、設置され、交差する角度は90°である。
本実施例では、引張り可能なPDMS/ドローン構造カーボンナノチューブフィルム/Li(NiCoMn)1/3O2の複合電極を製造する。その製造方法は、実施例1の製造方法と基本的に同じである。異なるのは、活性物質層の材料がLi4Ti5O12であることである。
本比較例では、PDMS/ドローン構造カーボンナノチューブフィルム/Li(NiCoMn)1/3O2の複合正極を製造する。その製造方法は、実施例1の製造方法と基本的に同じである。異なるのは、本比較例のPDMS基板は予引張の処理を行わないことである。
本比較例では、PDMS/ドローン構造カーボンナノチューブフィルム/Li4Ti5O12の複合負極を製造する。その製造方法は、実施例2の製造方法と基本的に同じである。異なるのは、本比較例のPDMS基板は予引張の処理を行わないことである。
120 弾性基板
140 カーボンナノチューブフィルム活性物質複合層
142 カーボンナノチューブフィルム構造体
144 活性物質層
20 引張り可能なリチウムイオン二次電池
210 引張り可能な正極
220 引張り可能な負極
230 電解液
240 正極電極耳
250 負極電極耳
260 実装構造体
270 PDMS薄膜
Claims (4)
- 弾性基板を提供して、第一方向及び第二方向に沿って、前記弾性基板に予引張を付与し、前記弾性基板を引張状態にさせるステップS1であって、前記第一方向及び前記第二方向が交差する方向であるステップS1と、カーボンナノチューブ活性物質複合層を引張状態の弾性基板の表面に敷設するステップS2と、前記弾性基板に対する予引張を除去し、引張状態にある弾性基板を元の形態に回復させ、前記カーボンナノチューブ活性物質複合層の表面にしわを形成して、更に引張り可能な複合電極を形成するステップS3と、を含み、
前記ステップS2は、
第一カーボンナノチューブフィルム構造体を引張状態の弾性基板の表面に敷設し、前記第一カーボンナノチューブフィルム構造体が積層して設置された複数のドローン構造カーボンナノチューブフィルムを含み、各々の前記ドローン構造カーボンナノチューブフィルムは、基本的に同一方向に沿って配列されている複数のカーボンナノチューブを含むサブステップS21と、
前記第一カーボンナノチューブフィルム構造体の前記弾性基板から離れた表面に第一活性物質層を加えるサブステップS22と、
前記第一活性物質層の前記弾性基板から離れた表面に第二カーボンナノチューブフィルム構造体を敷設し、前記第二カーボンナノチューブフィルム構造体が積層して設置された複数のドローン構造カーボンナノチューブフィルムを含むサブステップS23と、
を含むことを特徴とする引張り可能な複合電極の製造方法。 - 前記第一方向及び前記第二方向が垂直に交差していることを特徴とする、請求項1に記載の引張り可能な複合電極の製造方法。
- 前記サブステップS23の後及びステップS3の前に、更に前記第二カーボンナノチューブフィルム構造体の前記弾性基板から離れた表面に第二活性物質層を加えるサブステップS24と、前記第二活性物質層の前記弾性基板から離れた表面に第三カーボンナノチューブフィルム構造体を敷設し、前記第三カーボンナノチューブフィルム構造体が積層して設置された複数のドローン構造カーボンナノチューブフィルムを含むサブステップS25とを含み、前記サブステップS24及び前記サブステップS25を繰り返すことを特徴とする、請求項1に記載の引張り可能な複合電極の製造方法。
- 前記第一カーボンナノチューブフィルム構造体における隣接するドローン構造カーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブが交差して設置され、前記第二カーボンナノチューブフィルム構造体における隣接するドローン構造カーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブが交差して設置されることを特徴とする、請求項1に記載の引張り可能な複合電極の製造方法。
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