発泡銅: 全固体電池の新時代を導くスマートな集電材料-

発泡銅: 全固体電池の新時代を導くスマートな集電材料-
軽量設計、高い安全性、低コストを兼ね備えた画期的な技術

より高いエネルギー密度と究極の安全性を追求する全固体電池の研究開発の波の中で、一見平凡だが革新的な材料である-銅発泡体-が業界の注目の的となっています。

全固体電池の負極集電体材料として、独特の三次元多孔質構造と優れた性能を持つ発泡銅-は、全固体電池の工業化における多くのボトルネックを克服すると期待されています。-

01 金属と宇宙の繊細な融合「銅発泡体」とは

発泡銅は、三次元の多孔質で均一に相互接続された構造を持つ発泡金属材料です。-その内部には、「泡」または「蜂の巣」に似た、均一に分布した相互接続した細孔が多数含まれています。

このユニークな素材は、主に軟質ポリウレタンフォームをマトリックスとして使用し、前処理、化学蒸着、電着、熱処理などの一連の精密なプロセスを経て製造されます。

集電体としての銅発泡体は、金属銅の優れた導電性を維持しながら、慎重に設計された多孔質構造により、従来の銅箔では比類のない性能上の利点を実現します。

02 主な利点: 銅発泡体が固体電池の性能をどのように向上させるか-

1. 安全性能を大幅に向上
全固体電池の主な利点は安全性にあり、銅発泡体はこの特性をさらに強化します。-その三次元構造により、穿刺時のバリが防止され、内部短絡が効果的に回避され、バッテリーの安全性が大幅に向上します。

2. 軽量かつ高エネルギー密度
銅発泡体は、従来の銅箔に含まれる銅の量の約 1/7 のみを使用するため、バッテリーの重量が大幅に軽減され、バッテリーのエネルギー密度を向上させるための重要な材料基盤となります。

この特性により、バッテリーは同じ重量でより多くのエネルギーを蓄えることができ、電気自動車の航続距離が直接的に増加します。

3. 優れた過給性能
銅発泡体のユニークな三次元多孔質構造は、イオン拡散経路の短縮に役立ち、7- の超高速充電機能をサポートすると期待されています。これは、電気自動車を数分で完全に充電できることを意味します。

4. リチウムデンドライトの効果的な抑制
表面改質により、銅フォーム集電体は均一なリチウムの堆積を可能にし、デンドライトが電解質を突き破るのを防ぎ、「ゼロ体積膨張」を達成し、リチウムデンドライトの成長の問題を根本的に解決します。

5. コストの利点とプロセスの容易さ-

発泡銅は製造コストが低く、導電性が高いため、半{0}}固体/固体-リチウム電池の理想的な負極集電体として期待されています。

同時に、銅発泡体は優れた加工性能を示し、切断、打ち抜き、曲げが容易になり、電池の製造が容易になります。

03. 低地経済のための重要な要素-

発泡銅は構造材料として軽量かつ比強度が高いという特性を持っています。従来の6ミクロンの電解銅箔や複合銅箔と比較して、バッテリーの重量を大幅に削減し、バッテリーのエネルギー密度を高めることができます。

この特性により、この素材は低高度経済における軽量化のための有望なコア材料となり、ドローンや電気航空機などの低高度経済の発展に重要なサポートを提供します。{0}{1}

04. 技術課題と今後の展望

銅発泡体の優れた性能にもかかわらず、業界では、銅発泡製品は標準化されておらず、パラメータやアプリケーション シナリオの点で同等の製品とは異なることが認識されています。{0}

将来的には、より多くの企業の共同努力により、銅発泡体は中国の半固体電池および固体電池の革新的な開発に中国の技術力に貢献すると期待されています。{0}{1}

全固体電池の工業化の波において、材料イノベーションは業界全体を前進させる中核的な原動力となっています。-

発泡銅は、集電体材料の重要な進歩として、エネルギー密度、安全性能、急速充電特性の点で全固体電池の包括的な改善を直接促進し、新エネルギー車、低地経済、エネルギー貯蔵に優れた電源ソリューションを提供します。{{2}

発泡銅に関する世界的な研究が継続的に深化し、生産プロセスの継続的な最適化が進められているため、この新しい集電体材料は今後 3{0}5 年以内に大規模な産業応用が達成され、次世代の動力電池技術の開発に重要な材料サポートを提供すると期待されています。{2}