ワンステップの負極リチウム補充

リチウムイオン電池のリチウム補充電技術は、電池のエネルギー密度を向上させる重要な手段である。リチウムイオン電池の初充電工程では、黒鉛などの負極表面で有機電解液が還元分解され、固体電解質相界面（SEI）膜が形成され、負極から大量のリチウムが永久的に消費されるため、初サイクルのクーロン効率（ICE）が低くなり、リチウムイオン電池の容量とエネルギー密度が低下する。さらに、負極材料粒子の剥離による不活性化やリチウム金属の非可逆的な析出などのプロセスもあり、これらすべてが負極から活性リチウムを消費し、電池の容量とエネルギー密度を低下させる。
リチウム補給技術には、負極リチウム補給と正極リチウム補給がある。負極リチウム補充とは、SEI成長による容量低下を補うために負極に活性リチウムを導入することである。負極リチウム補給の主な方法には、物理的混合、真空巻きリチウムめっき、化学リチウム補給、自己放電機構リチウム補給、電気化学リチウム補給などがある。
Naxauは真空コーティングと自動化設計、ロール・ツー・ロール・サイクリングを利用し、銅箔へのワンステップリチウムめっきを実現しました。

家電、電気自動車、スマートグリッドの急速な発展により、現在の電気化学エネルギー貯蔵システムにはより高い性能が求められている。従来のリチウムイオン二次電池は、電極マッチング、電解液組成、電池構造の制約により、安全性とエネルギー密度を同時に向上させることが難しく、上記分野の発展がある程度制限されていた。固体電解質の高い化学的・電気化学的安定性、高い熱安定性、高い機械的強度のおかげで、全固体リチウム電池は、高エネルギー密度と高い安全性を考慮して、高エネルギー負極とリチウム金属負極のマッチングを実現することが期待され、新しい電気化学エネルギー貯蔵デバイスのホットな研究方向となっている。

固体リチウム電池の研究開発の進展 #

現在、全固体リチウム電池のリチウム析出部位と形態の制御は容易ではなく、純リチウム金属電極の大きな体積変形はまだ改善されていない。ナスダックは真空ワンステップ法を採用して複合リチウム電極を作製し、高密度化と機械的強度を持つリチウムメッキ層を構築することで、固体リチウム電池の研究開発の進展を助ける高速かつ高効率な方法である。

調製と構造解析 #

リチウム金属陽極 #

多段構造リチウム金属複合負極は、全固体リチウム金属電池の用途において、より高い比容量を持つ優れた電気化学的性能を示す。90%の容量保持値で長期サイクル安定性を示す。