ตั้งแต่ปีนี้ บริษัทแบตเตอรี่ลิเธียมรายใหญ่และบริษัทฟอยล์ได้ดำเนินการเพื่อขยายการผลิตฟอยล์อลูมิเนียมคอมโพสิตระดับไฮเอนด์ นั่นคือ ฟอยล์อลูมิเนียมเคลือบคาร์บอน
1. ข้อดีของแผ่นอลูมิเนียมเคลือบคาร์บอน
ชั้นพาสซีฟบนพื้นผิวของแผ่นอลูมิเนียมฟอยล์สามารถป้องกันการกัดกร่อนของอิเล็กโทรไลต์ในระหว่างกระบวนการชาร์จและคายประจุ มักใช้เป็นตัวรวบรวมกระแสอิเล็กโทรดบวกเพื่อจับคู่กับ LiCoO2 ลิเธียมแมงกานีส วัสดุเทอร์นารี และ LiFePO4 อย่างไรก็ตาม แผ่นอลูมิเนียมฟอยล์ทั่วไปมักมีข้อจำกัดดังต่อไปนี้:
1) แผ่นอลูมิเนียมฟอยล์มีความแข็งในระดับหนึ่ง และพื้นที่ที่สัมผัสกับวัสดุอิเล็กโทรดบวกในชิ้นอิเล็กโทรดนั้นมีจำกัด ซึ่งส่งผลกระทบต่อความต้านทานภายในของชิ้นอิเล็กโทรดบวก
2) ความแข็งแรงในการยึดติดระหว่างแผ่นอลูมิเนียมฟอยล์กับสารยึดติดและวัสดุที่ใช้งานนั้นมีจำกัด ในระหว่างรอบการชาร์จและการปล่อยประจุ การเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องในปริมาตรของอิเล็กโทรดทำให้อนุภาคยึดติดกันหลวมและหลุดออกได้ง่าย ทำให้ความจุและอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ลดลงอย่างรวดเร็ว
3) ผลิตภัณฑ์จากการสลายตัวแบบออกซิเดชันของอิเล็กโทรไลต์จะเกิดปฏิกิริยาทางเคมีไฟฟ้าบนพื้นผิวของแผ่นอลูมิเนียม ทำให้เกิดและเร่งการกัดกร่อนของแผ่นอลูมิเนียม
ดังนั้น แนวโน้มการใช้งานแบตเตอรี่ระดับไฮเอนด์ โดยเฉพาะในด้านแบตเตอรี่พลังงาน คือ ความต้องการการดัดแปลงแผ่นอลูมิเนียมฟอยล์ วิธีการดัดแปลงแผ่นอลูมิเนียมฟอยล์ส่วนใหญ่มีดังต่อไปนี้:
1) การบำบัดพื้นผิว (การกัดทางเคมี การกัดด้วยไฟฟ้าเคมี การชุบอะโนไดซ์แบบ DC การบำบัดแบบโคโรนา)
2) การเคลือบแบบมีสภาพนำไฟฟ้า (การเคลือบคาร์บอนบนพื้นผิว การเคลือบกราฟีน การเคลือบคาร์บอนนาโนทิวบ์ การเคลือบแบบคอมโพสิต)
3) โครงสร้างที่มีรูพรุนแบบ 3 มิติ (โครงสร้างโฟม โครงสร้างนาโนริบบิ้น โครงสร้างนาโนโคน โครงสร้างการถักเส้นใย)
4) การบำบัดด้วยการดัดแปลงสารประกอบ
การเคลือบคาร์บอนบนพื้นผิวถือเป็นวิธีปรับเปลี่ยนที่นิยมใช้กันสำหรับแผ่นอลูมิเนียมฟอยล์
แผ่นอลูมิเนียมเคลือบคาร์บอนเป็นวัสดุที่ใช้สำหรับตัวเก็บกระแสไฟฟ้าขั้วบวกของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน หลังจากเพิ่มชั้นเคลือบคาร์บอนลงบนพื้นผิวของแผ่นอลูมิเนียม วัสดุคาร์บอนในสารเคลือบประกอบด้วยคาร์บอนแบล็ก เกล็ดกราไฟต์ กราฟีน เป็นต้น โดยหลักแล้วผงวัสดุคาร์บอนผสมกับสารก่อฟิล์ม ตัวทำละลาย และสารเติมแต่งบางชนิดเพื่อสร้างเป็นสารละลาย จากนั้นจึงเคลือบบนพื้นผิวของแผ่นอลูมิเนียมและทำให้แห้งเพื่อสร้างชั้นเคลือบคาร์บอนหนาแน่น
