自動車業界では内燃エンジン搭載車から電気自動車への移行が進められていますが、その鍵を握るのはリチウムイオン電池です。自動車業界は、長い間、新世代リチウムイオン電池開発のためのテクノロジーを探索していました。
TUBALL™単層カーボンナノチューブがリチウムイオン電池のエネルギー密度、充電速度、寿命、製造コストなどを改善し、技術的な問題を解決します。
充放電の繰り返しによって起こるシリコンの膨張という性質上の問題があり、そこから生じるひび割れと導電性の消失は重大な問題でした。
現在、膨張・収縮を繰り返しひび割れていくシリコン負極材の構成粒子を強力につなぎ、長期にわたる柔軟性と導電性を保てるのは、TUBALL™単層カーボンナノチューブだけ。
これにより負極が長持ち大幅に延長された耐用寿命は、電気自動車メーカーのどんなに厳しい要求にも対応できます。
リチウムイオン電池の主要メーカーが、証明済み。TUBALL™単層カーボンナノチューブを使えば、SiO含有率20%の負極材で、記録破りのエネルギー密度、300 Wh/kgと800 Wh/lを達成。これは、現在市場に存在する最高クラスのリチウムイオン電池を15%上回ります。
当社R&Dチームの研究の結果、TUBALL™を使えば、SiO含有率を90%まで上げ、エネルギー密度350 Wh/kgを達成することも可能です。
TUBALL™単層カーボンナノチューブの持つユニークな性質が、Li-ion電池の性能を大きく向上させます。エネルギー密度、安全性、放電性能、密着性、どれをとっても他製品に勝る質を提供します。
カーボンブラックや多層カーボンナノチューブでは得られなかった優れた性能を持つ正極が可能となります。
TUBALL™含有負極と正極についての詳細はこちら。
世界最大の単層カーボンナノチューブ製造企業であるOCSiAlが、負極と正極用として、混ぜるだけの添加剤TUBALL™ BATTを開発しました。TUBALL™ BATTには、水ベースとNMPベースがあり、どちらも予備分散済みです。通常の製造工程の途中で投入するだけでご使用いただけます。
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The pitch-derived soft carbon and SWCNTs provided an excellent conductivity, and the porous structure of the composite accommodated the stress produced by the Si expansion.
High thickness and specific capacity leads to areal capacities of up to 45 and 30 mAh cm−2 for anodes and cathodes, respectively. Combining optimized composite anodes and cathodes yields full cells with state-of-the-art areal capacities (29 mAh cm−2) and specific/volumetric energies (480 Wh kg−1 and 1,600 Wh l−1).
The all‐nanomat full cell shows exceptional improvement in battery energy density – 479 Wh/kg battery, and Si-anode capacity – 1166 mAh/g.
The use of SWCNT conductive additive enables graphite-free SiO electrodes with 74% higher volumetric energy and superior full-cell cycling compared to graphite electrodes.
Areal capacities greater than 10 mAh/cm2 and volumetric capacities greater than 1400 mAh/cm3 can be achieved.
Replacing Denka black with SWCNT allows to reduce the carbon content to 0.2 wt% to further increase the energy density, and 2 wt% of PVDF was shown to benefit the cycling stability due to the mitigated PVDF-induced side reactions from its direct contact with NCA particles.
