一般的に、我々は、正および負の製剤レート性能材料の調整手段を選択して調整することにより、リチウムイオン電池を向上させる、例えば、より高いイオン伝導性と電子伝導性と三元材料NCA材料を選択、負極は小さい粒子を選択することができます黒鉛材料、またはLi +の拡散係数が大きいLi 4 Ti 5 O 12でのように、カーボンブラックの導電剤の量を増加させることによって、電極インピーダンス及び偏光を低減することは、レート能力リチウムイオン電池を向上させることができる。実際に、我々はまた、より少ない電流コレクタ場合懸念されますリチウムイオン電池のレート性能に一定の影響を与えます。
一般に、リチウムイオン電池Al箔を使用する、負極集電体として用いられるCu箔は、集電体は、通常、純粋なAl箔の電子伝導性のうち正および負極活物質における主要な役割は、機械的に圧縮されたAlであります10-30umは、Al箔と活物質との間の電子伝導性が高率放電で制限要素になることが、Al箔と活物質との間の接触の非常に小さい領域、圧延ように、比較的滑らかな表面を作りました。最近、ガルバニック腐食によるチャン英国国立大学の韓国公開状態チョン（第一著者）と東国ヤングチョー（対応する著者は）それ以外の場合はAl箔、LCO材料の増加と集電体で作られた凹凸面を滑らかう両者の接触面積は接着性を高め、充放電時の分極と接触抵抗を減少させ、リチウムイオン電池のレート性能とサイクル寿命を大幅に改善する。
図チャン英国チョンに使用されるプロセスとして、Al箔を用いて第1の定電圧電源は、電解酸化処理30Vの10分、Al箔の表面上に形成されたAl 2 O 3の厚い層、次いでクロムのCrO 3とH 3 PO 4の18時間を使用してエッチングしますAl 2 O 3の表面を除去し、Al箔の表面に荒い表面を形成する。
酸化されたAl箔 - エッチング工程の後、典型的には強度低下のある程度を示す、図チャンUkJeong Al箔の引張強さの比較は、未処理のアルミニウム箔である、30V及び30V酸化5分の10分の酸化が見られます未処理のアルミニウム箔の引張強さがさらに酸化プロセスイベント10分を増加させるために、235MPaの酸化および腐食後5分後のAl箔の強度を低下させる、245MPaに達し、アルミニウムの引張強さは227MPa、Al箔の引張強さまで箔主として酸化によるドロップ - 部分的にエッチングプロセスが、これは治療厚後5分、ハムに処理されていない図Al箔の厚さで見ることができるBから箔のAlの厚さの変化から見ることができるのAlを破壊し10.4umに減少、処置後10分が9.9umまで減少した。Al箔を治療、227-235MPaの引張強度後の強度を減少させただけでなく、完全にコーティング及び巻き取り工程強度Al箔の要件を満たした後も。
Al箔（以下に示す）の表面のXRD分析は、主にアルミニウム立方構造、アルミナの回折ピークからなる金属のAl箔の表面は、第一工程でAl酸化物は、陽極酸化中に形成されることを示していることを示しています完全に続くエッチングのCrO 3とH 3 PO 4工程で除去されている。これは、集電体と活物質との間の接触抵抗を低減するために、Al箔の良好な表面導電性を確保し、電極分極の低減が重要です。
酸化 - エッチング処理後のAl箔表面は、ハニカム構造体、ハニカム構造体は、主にエッチングされる陽極酸化皮膜のAl箔表面で形成され、そしてプロセスのアノードのハニカム構造体の直径を示します密接電圧と時間に関連し、陽極酸化電圧の上昇は、ハニカム構造体の直径の処理時間の増加を引き起こす。一方、我々はまた、Al箔を用いて陽極酸化電圧と陽極酸化の増加時、水の接触角の増加が観察しました減少傾向を示し、Al箔の親水性が増加することを示す。
AFMは、治療後の原子間力顕微鏡通常Al箔及びAl箔によって材料表面の粗さ、チャン英国チョンに対してより敏感であり、結果は以下に示す、貫通3.41通常のAl箔の粗さの比較的滑らかな表面を観察しました10分処理後のアルミニウム箔の表面粗さを、さらに4.98まで増加し、我々は処理後のAl箔表面は、図面から山状突起を示すことが確認できた後、Alは4.078プロセスを箔5分後に粗さを増加先に上記SEMで観察しました。
この図は、通常のAl箔に見ることができるから、表面形態及び粗さ効果の変化は、最終的に速度能力リチウムイオン電池に反映される、電気化学的特性上のAl箔を用いたLCOの材料は、処理後に試験しました。 5分間処理されたアルミニウム箔10分遊びの容量の最初の充電中であるため、184mAh / gで、183mAh / gであり、189mAh / gであった場合、176、175及び180mAh / gの放電容量は、我々が観察することができます。 Alは処理後の分極を減少させるために箔の後、例えば3つの電圧平坦部の放電時3.82V、3.84V及び3.86Vであった。3サイクルの試験が、試験倍率にほとんど差電流密度はさらに、通常のAl 750ミリアンペア/ gまで増加した場合に有意なギャップを観察することができ、電流密度は450ミリアンペア/ gまで増加される。図からわかるように、Al箔は、非常に明確な利点を示すために処理されますわずかに約20mAh / gでの箔電極放電容量、治療が最良のレート性能プレーを発揮した後、まだ容量145mAh / gに達成10分後のAl箔ながら。
Al箔は、放電時にセルの分極を低減するように、主に減少し、接触抵抗の速度能力を高めるために処理され、第二サイクルにおけるバッテリーの分極抵抗と20サイクルと放電深度を比較したグラフ分極処理後5分後の図通常の分極抵抗最大Al箔からわかるように、関係、Al箔低抵抗、上記試験の倍率であるAl箔の10分の分極処理を通じて最も低い抵抗結果は一致しています。
チャン英国チョン比較的単純な陽極酸化 - エッチングプロセス、Al箔を準備の凹凸構造を有している、プロセスは、Al箔の引張強さにほとんど影響を及ぼさないが、有意に活性な物質とAl箔を向上させることができます減少し、接触抵抗との間の接着力、減少偏光を効果的に速度能力リチウムイオン電池を向上させます。
