電池関連材料

高性能リチウム硫黄電池正極材料硫黄炭素複合材料

商品番号 : FZ60

価格は以下に基づいて変動します仕様とカスタマイズ

硫含有量: 75% (30%～80%でカスタマイズ可能)
初期放電容量 (0.1C): 1180 mAh/g
粒度分布 (D50): 15 µm

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製品概要

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この高性能硫黄炭素複合正極材料は、次世代リチウム硫黄（Li-S）電池の研究および高度な電気化学開発のために特別に設計されています。高純度の元素硫黄を、最適化された高導電性多孔質カーボンマトリックスに注入することで、硫黄本来の電気絶縁性を効果的に克服し、強固な物理的・化学的封じ込めによってポリスルフィドのシャトル効果を抑制します。活物質の高充填、高速な電子反応速度、および繰り返しの充放電サイクルにおける構造的完全性の優れたバランスを実現します。

学術機関、企業のR&Dラボ、およびパイロットスケールの電池試作施設向けに設計されており、標準的なラボでのセル製造ワークフローにシームレスに統合可能です。コインセル（CR2032）評価プラットフォームと高エネルギー密度パウチセルアーキテクチャの両方で一貫した電気化学的挙動を提供します。研究者は、この標準化された高収率複合材料を使用することで、新しい電解液処方、機能性バインダー、固体セパレーター、および保護リチウムアノード界面を確実にベンチマークできます。

厳格な品質管理プロトコル下で製造されたこの正極粉末は、粒子径分布、細孔構造、および硫黄の封じ込めにおいてバッチ間の均一性を保証します。要求の厳しい高充填条件下でも信頼性の高いサイクル安定性を示し、研究者や電池エンジニアが、自社での硫黄炭素合成に伴うばらつきなしに、高比エネルギー電池システムの商業化を加速できるよう支援します。

主な特長

調整された封じ込めによる高い活物質硫黄充填量： 硫黄含有量75 wt%を標準とし（30 wt%から80 wt%までカスタム合成可能）、導電性カーボンホストフレームワーク内での硫黄の完全な分散を維持しながら、理論エネルギー密度を最大化します。
最適化された粒子径分布： 厳密に制御された分類（D10 = 5 µm、D50 = 15 µm、Dmax = 33 µm）により、均一なスラリーレオロジー、優れたドクターブレードコーティングの均一性、および欠陥のない電極表面を促進します。
高タップ密度アーキテクチャ： タップ密度0.37 g/cm³を達成するように設計されており、電解液の浸透やイオン輸送経路を損なうことなく、コンパクトで高い面容量を持つ電極を製造できます。
優れた電気化学的可逆性： 標準的なCR2032コインセル構成において、0.1Cで1180 mAh/g、0.2Cで1090 mAh/gという高い初期放電比容量を実現し、高速な酸化還元反応速度と高い活物質利用率を示します。
実証済みのパウチセル適合性： 実用的な400 Wh/kgパウチセルシステムで検証済みであり、現実的なセル動作パラメータ下で、初期比容量1200 mAh/g、70サイクル連続後の容量維持率80%以上を達成しています。
強力なポリスルフィド抑制： 特殊な多孔質カーボンアーキテクチャが効率的な物理的障壁および電子の高速道路として機能し、長期間のサイクルにおける活物質の損失と内部抵抗の増大を大幅に低減します。
幅広い処方適合性： 標準的なフッ素ポリマーバインダーと導電性カーボン添加剤を使用した、ラボでの標準的なスラリー混合、ドクターブレード膜コーティング、カレンダー加工、および真空乾燥装置と完全に互換性があります。

用途

用途	説明	主なメリット
次世代Li-SコインセルR&D	CR2032プラットフォームにおける高度な液体電解液、フッ素系添加剤、および硝酸リチウム濃度の試作とスクリーニング。	電解液添加剤の有効性を正確に測定するための高いベースライン正極材料（0.1Cで1180 mAh/g）を提供。
400 Wh/kgパウチセル試作	航空、ドローン、防衛用エネルギー貯蔵デバイス向けの、高比エネルギーをターゲットとした多層パウチセルの製造。	初期材料容量1200 mAh/gで、70サイクルを通じて80%以上の容量維持率を実証。
バインダーおよび機能性添加剤のスクリーニング	高充填条件下での新しい水系、導電性、または自己修復型バインダー化学（例：改質PVDF、PAA、CMC/SBR）の評価。	厳密な粒子径分布（D50 = 15 µm）により、一貫したスラリー分散と再現性のある接着指標を保証。
全固体電池開発	硫化物、酸化物、またはポリマーベースの固体電解質マトリックスへの硫黄炭素複合材料の統合。	多孔質導電性ホストが体積膨張ストレスを緩和し、サイクル中の継続的な電子接触を維持。
ポリスルフィド中間層およびセパレーター研究	ポリスルフィドの移動をブロックするように設計された機能化セパレーター、カーボン中間層、および2D材料バリアのテスト。	高い硫黄充填量（75 wt%）が、バリア効率を厳密にテストするための現実的で厳しい化学的条件を提供。
学術的材料特性評価	硫黄の相転移および構造進化に関するin-situおよびex-situのラマン、SEM、TEM、XRD分析の実施。	高いグラファイト導電性と均一な硫黄注入により、クリーンで再現性の高いベースライン分光データを提供。

技術仕様

仕様パラメータ	値 / 範囲（モデル FZ60）
活物質硫黄含有量	75 wt%（カスタマイズ可能範囲：30 wt% – 80 wt%）
粒子径分布 (D10)	5 µm
粒子径分布 (D50)	15 µm
粒子径分布 (Dmax)	33 µm
タップ密度	0.37 g/cm³
梱包仕様	10 g / 袋（真空シールアルミ箔）
標準リードタイム	7営業日
コインセル基準充填量	5.5 mg/cm²（片面コーティング）
コインセルスラリー処方	91 wt% 複合材料 : 3 wt% ケッチェンブラック (ECP) : 6 wt% PVDF (Arkema HSV900)
コインセル電解液システム	1 M LiTFSI + 2 wt% LiNO₃ in DOL/DME (1:1 v/v)
電解液/硫黄 (E/S) 比	14 µL/mg
コインセル容量 @ 0.1C	初期: 1180 mAh/g; 50サイクル目: 1000 mAh/g
コインセル容量 @ 0.2C	初期: 1090 mAh/g; 100サイクル目: 860 mAh/g
パウチセルエネルギーベンチマーク	400 Wh/kg システム適合性
パウチセル電気化学指標	初期容量: 1200 mAh/g; 70サイクル維持率: >80%

本製品を選ぶ理由

精密に設計されたカーボン封じ込め： 初歩的な機械的硫黄炭素混合物とは異なり、この複合材料は熱注入を利用して活物質である硫黄を内部のマイクロおよびメソ細孔全体に均一に分散させ、電気的接触とサイクル耐久性を最大化します。
産業展開に向けたベンチマーク： 正確なスラリー比率、面質量充填量、電解液投与量を含む完全に文書化された電気化学プロトコルにより、セルベンチマークにおける試行錯誤を排除します。
幅広いカスタマイズ機能： 活物質である硫黄含有量は、特定のエネルギー密度、レート特性、または特殊な研究イニシアチブのための固体界面要件に合わせて、30%から80%まで調整可能です。
電池ワークフローとの直接的な互換性： この粉末の物理的特性は、ラボ用ボールミル、遊星遠心ミキサー、スロットダイ/ドクターブレードコーター、および精密加熱ロールプレスとのシームレスな統合のために最適化されています。

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