エネルギー貯蔵におけるナノセルロース - リチウム電池セパレーター

1.安定した性能

ナノセルロースベースのフィルム材料の主な機能は、正極と負極を分離することです。これは、正極と負極の間のイオンの迅速な移動のみを可能にします。これは、エネルギー貯蔵デバイスの重要な内部コンポーネントの 1 つです。ダイヤフラムの性能は、内部抵抗、放電容量、蓄電装置のサイクル寿命、バッテリーの安全性に大きな影響を与えます。熱安定性、機械的特性の低下、細孔構造の低さなどの問題が原因でバッテリーの短絡が発生したり、イオン移動やその他のニーズが妨げられたりする場合は、ナノセルロースナノセルロースベースのセパレーター材料を使用することで、この問題を十分に解決できます。

2. 電気化学的性質

セルロース繊維と比較して、ナノセルロースのナノ構造と比表面積はより微細です。電極材料は、高温炭化、その場化学重合、電気化学的析出などの方法により、より微細なナノ構造と優れた電気化学的特性を持つことができます。

3. 安全性と可逆性

ナノセルロース系炭素繊維材料 炭素繊維材料は高い可逆性と安全性を備えています。近年、主に糖、ポリマー、セルロースから調製されたカーボンナノファイバーは、エネルギー貯蔵デバイスの電極材料に使用すると、より大きな表面積と多次元ネットワーク構造により、より可逆的で優れたサイクル特性を実現するため、人々の注目を集めています。

4.ファインサイズ

二次元セルロースベースのナノマテリアルの中で、二次元ナノマテリアルとは、一次元のみがナノメートル サイズ (通常は 10 nm 以下) で、他の二次元が巨視的サイズのナノマテリアルを指します。機械的性質に優れ、比表面積が大きく、導電率が高いため、エネルギー貯蔵、センサー、フレキシブル電子デバイスなどに広く使用されています。しかし、表面基の数が少なく、化学活性が低いため、溶液中に塊や不均一な分散が生じます。使用前に界面活性剤を添加したり、化学酸化反応処理を行って表面に様々な含酸素基を持たせ、表面活性を向上させる必要があります。

5.最適化可能

ナノセルロースベースの多成分複合材料に関する研究を通じて、ナノセルロースベースの電極材料の電気化学的性能を改善することで、より洗練された効果的なナノ電極構造を構築できることがわかりました。最適化されたナノセルロースベースの多成分複合材料は、炭化、化学 in-situ 重合、電気化学堆積、水熱反応、および自己組織化によって調製できます。