리튬이온 이차 전지 (LIB) SiO 음극에 레이저 구멍 뚫 기 가공 및 프리 마약에의 한 비가 역 용량 감소
전통적인 과제와 본 연구 개발의 개요
리튬이온 이차 전지 (LIB)의 양극 재료로 서 개발이 진행 된 SiO의 용량은 약 1500 mAh/g 이며 현재 흑연 음극 (371 mAh/g) 보다 훨씬 큰 건전지 고 에너지 밀도 화가 예상 되 고 있습니다.
한편, SiO은 최초 충전 용량이 실제로 방전 가능한 용량이 작기 때문 (= 비가 역 용량이 큰 그림 1) 지금까지 실용화가 어려웠습니다.
이번에 국립 대학 법인 야마가타 대학교와 우리의 협력 연구를 통해 레이저 구멍 뚫 기 가공을 한 SiO 음극, 간편한 방법으로 리튬 이온 프리1 진한 돌이킬 수 없는 공간에 대응 하는 리튬 이온을 SiO 음극으로 충전 하실 수 있으며, 비가 역 용량이 대폭 감소 된 건전지 전 성공 했습니다.
레이저 관통 전극을 이용한 전극 구성
| 正極 | 負極 | |
|---|---|---|
| live material | NCA | SiO |
| aperture ratio | 1.5% | 0.5% |
| Table 1: Electrodes and battery configuration used in the prototype | ||
 Figure 3: Roll-to-roll laser drilling mass production machine |  Figure 4: Laser drilled SiO anode (transmitted light view) |
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| Comparison between a conventional LIB configuration and a battery fabricated with laser drilled electrodes |
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소형 건전지 프로토타입하고 평가 결과
Charging and discharging curve of pre-doped SiO negative electrode
- SiO 음극에 레이저 구멍 뚫 기 가공에 의해, 개 구 율 0.5%의 조건 에서도 SiO에 있는 리튬 이온 프리 진한가 가능 하다는 것을 확인 하였다 (그림 2, 야마가타 대학 고객 평가 데이터 보다는).
- 프리 진한 것 보다는 충 방전 사이클 눈 비가 역 용량이 대폭 줄이고 충전 용량의 방전 용량의 비율이 이전 진한 없음의 케이스의 25%에서책에서는 90%까지 크게 향상 되었습니다.
- 본 연구 개발 테마는 야마가타 대학 들과 공동으로 학회2 발표) 제 59 회 전지 토론회 (오사카), 「 레이저 천공 기술을 이용한 Si 계 음극의 Li 프리 핑 기술의 개발 」을 실시 하 고 있습니다.
감사 합니다
이 성과는 국립 연구 개발 법인 신 에너지 · 산업 기술 종합 개발 기구 (NEDO)의 사업 실시 결과를 활용 하 고 있습니다.
레이저 가공 서비스
WIRED의 레이저 가공 기술은 다른 천공 공법이다 펀치 프레스 및 에칭에 비해 크게 직경이 작아 발리 적은 미세 구멍을 고속 또한 비접촉으로 실시하는 것이 가능합니다.
레이저 가공 기계 제작
당사 독자적인 광학 시스템 GHS (Grand Helical Scan)을 탑재 한 롤 to 롤 레이저 천공 가공 기계의 제조 · 판매를 실시하고 있습니다.
