日企開發出石墨烯厚膜電極,促實現電容器的高能量密度化

 

刊登日期:2025/5/9
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日本Materials Innovation Tsukuba與Daido Metal共同開發了一項適用於電容器之石墨烯厚膜電極。此項技術利用了Materials Innovation Tsukuba開發的石墨烯複合材料「Gmit」並結合Daido Metal的成膜技術,成功製成自立膜。藉由此方法,實現了以塗佈法難以達成之130 μm以上的膜厚,且重量能源密度相較於既有活性碳電容器電極高出約3倍。

Materials Innovation Tsukuba開發的「Gmit」是一種在石墨烯層間夾入碳奈米管(CNT)作為間隔物的結構。這項設計克服了單層石墨烯因再次堆疊導致的特性劣化的問題,進而實現了優異的電氣傳導性。

既有電極製法是將糊狀的石墨烯材料塗佈於集電箔上後再進行乾燥,但難以製成厚膜,且密度偏低。相對地,Daido Metal開發的成膜技術可製成厚膜自立膜,再透過膠層將其貼合於集電箔上。

新電極的厚度介於130~250 μm之間,密度為0.7~1 g/cm3。在貼合前可透過滾壓機控制膜厚與密度。重量能源密度達90 Wh/kg,體積能源密度為63 Wh/L,達到業界最高水準。研究團隊以新電極試作了超級電容器,並確認與塗佈式電極相比,電池填充率提高了約3倍,能源密度大幅提升。此項技術可望促進蓄電領域的技術發展,且可廣泛應用於機器人、無人機、移動載具等領域。


資料來源: https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000008.000092925.html
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