AC6754 LiNiCoMnO2 (NCM111) 両面コーティングアルミ箔

LiNiCoMnO2（NCM111）両面コーティングアルミ箔の説明

LiNiCoMnO2(NCM111)両面コートアルミ箔は、高性能リチウムイオン電池用に設計された複合電極材料で、アルミ箔基材の両面に均一なNCM111(LiNiCoMnO2)正極層を一体化した両面構造を特徴としています。一般的に厚さ10～20μmのアルミニウム箔は、低い抵抗率（～2.65×10^-8Ω・m）と強固な機械的強度（引張強さ150MPa以上）を持つ高導電性集電体として機能し、電極のカレンダー加工やセル組み立て時の構造的完全性を確保する。NCM111の各コーティング層は、厚さ50～150μmで、層状α-NaFeO2構造（空間群*R-3m*）に結晶化したバランスの取れた遷移金属酸化物（Ni: Co: Mn = 1:1:1）で構成されており、格子歪みを最小限に抑え（～1～2%）、安定したサイクル性能で可逆的なリチウムイオンインターカレーションを促進する。

ダブルサイドコーティングプロセスでは、スロットダイまたはドクターブレード技術を用いた精密なスラリー成膜を行い、その後、制御された圧力（5～10MPa）下で乾燥とカレンダー処理を行うことで、高い電極密度（3.4g/cm3以上）と均一な活物質分布を実現している。この構成により、シングルサイド設計に比べて活性表面積が2倍になり、アルミニウム基板全体での効率的な電子輸送を維持しながら、エネルギー密度（0.1℃で電極あたり～320 mAh/g）を大幅に向上させることができる。NCM111層は、導電性添加剤（例えば、3～5wt%のカーボンブラック）とPVDFバインダーを配合し、電子のパーコレーションと接着を最適化することで、界面電荷移動抵抗を低減し、高レート能力（例えば、2℃で130mAh/g）を可能にする。

熱安定性は材料の酸素保持特性によって確保され、不活性雰囲気では分解温度は200℃を超え、微量ドーパント（Al、Mgなど）などの表面改質は高電圧動作（最大4.5V）時の酸素損失を緩和する。対称的なコーティング設計により、電極の積層や巻取り時の曲げ応力や剥離のリスクを最小限に抑え、アルミニウム箔の耐食性表面は有機電解液中での酸化劣化を防ぎます。レーザーによる膜厚モニタリングやピール強度試験などの高度な品質管理対策により、コーティングの均一性（公差±1.5μm）と機械的耐久性（接着強度2.0N/cm以上）が確保され、大規模な電池製造に不可欠です。このデュアルサイドアーキテクチャーは、高エネルギー密度、機械的耐久性、電気化学的効率のバランスがとれており、次世代エネルギー貯蔵技術の汎用プラットフォームとして位置づけられている。

LiNiCoMnO2(NCM111)両面コーティングアルミ箔の用途

1.電気自動車（EV）：NCMベースのリチウムイオン電池は、その高い比容量（～250 mAh/g）とエネルギー密度（400 Wh/kg以上）により、EVパワーシステムを支配している。NCM811（LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2）のような高ニッケル型は航続距離を向上させるが、熱リスクを軽減するために表面改質（フィチン酸ナトリウムコーティングなど）や元素ドーピング（Ti、Mg、Nbなど）による安定化が必要である。改良NCM811セルは、熱暴走開始温度（125.9℃→184.8℃）の45％上昇を示し、500サイクル後の容量保持率は95％を維持する。リサイクルされたNCM111材料は、11,600サイクルで70%の容量保持を達成し、市販の同種の材料よりも優れている。

2.エネルギー貯蔵システム（ESS）：NCM材料は、グリッド規模の蓄電と再生可能エネルギーの統合に不可欠である。リチウムリッチなマンガン系（Li1.2Ni0.2Mn0.6O2など）は、250mAh/gを超える容量と400Wh/kgのエネルギー密度を実現する。最適化された圧縮密度（≥3.0 g/cm3）とLiYO2のようなコーティングは、構造的完全性を向上させ、大規模ESSアプリケーションでの安定したサイクルを可能にする。

3.コンシューマー・エレクトロニクス：酸化セリウム（CeO2）コーティングを施した高電圧NCM（最大4.9V）は、酸素の放出と電解液の分解を抑制し、スマートフォン、ノートパソコン、ウェアラブル機器の電池寿命を延ばします。これらのコーティングは極端な電圧でのサイクルを安定させ、200サイクル後に80%以上の容量を保持する。

4.バッテリーのリサイクルとアップサイクルクローズド・ループ・リサイクルにより、使用済みバッテリーからNCMが再生され、多くの場合、バージン材料よりも優れた性能を発揮する。 リサイクルされたNCM111は、70%の容量保持率で11,600サイクルを達成した。アップサイクルされたLiCoO2は単結晶NCM111に変換され、200サイクル後に159 mAh/g (0.1C)と82.1%の容量を保持する。

5.高出力デバイス：ナノ構造のNCM材料（クルミ型ナノシートなど）はリチウムイオンの拡散を促進し、電動工具やハイブリッド車向けに10℃のレートで131.23 mAh/gを達成した。硫酸アンモニウムアシスト合成により細孔構造が最適化され、レート性能とサイクル安定性が向上した。

6.スーパーキャパシタとハイブリッドシステム：NCM由来のヘテロ構造（例えば、NiCo-MOF@MnO2/AC電極）は、高い比容量（15.2 F/cm2）とエネルギー密度（1.191 mWh/cm2）を持つ非対称スーパーキャパシタを可能にし、急速なエネルギー供給のためのキャパシタとバッテリーのギャップを埋める。

LiNiCoMnO2 (NCM111) 両面コーティングアルミ箔包装

当社の製品は、材料の寸法に基づいて様々なサイズのカスタマイズされたカートンで梱包されています。小さな商品はPP箱にしっかりと梱包され、大きな商品は特注の木枠に入れられます。包装のカスタマイズを厳守し、適切な緩衝材を使用することで、輸送中に最適な保護を提供します。

梱包カートン、木箱、またはカスタマイズ。

参考のため、梱包の詳細をご確認ください。

製造工程

1.試験方法

(1)化学成分分析 - GDMSまたはXRFなどの技術を用いて検証し、純度要件に適合していることを確認する。

(2)機械的特性試験 - 引張強さ、降伏強さ、伸び試験を行い、材料の性能を評価する。

(3)寸法検査 - 厚さ、幅、長さを測定し、指定された公差に準拠していることを確認する。

(4)表面品質検査 - 目視および超音波検査により、傷、亀裂、介在物などの欠陥の有無を確認する。

(5)硬度試験 - 均一性と機械的信頼性を確認するため、材料の硬度を測定する。

詳細については、SAM 試験手順をご参照ください 。

LiNiCoMnO2 (NCM111) 両面コーティングアルミ箔に関するFAQ

Q1.なぜNCMが高エネルギー用途に好まれるのですか？

NCMは高いエネルギー密度（>400Wh/kg）とカスタマイズ可能な電気化学特性を提供します。例えば、NCM811は、電気自動車（EV）に理想的な～250 mAh/gの容量を提供します。フィチン酸ナトリウムコーティングなどの高度な改良により熱安定性が向上し、熱暴走を45%遅らせることができます（125.9℃から184.8℃）。

Q2.高ニッケルNCMの課題は何ですか？

高ニッケル含有量（例えばNCM811）はエネルギー密度を高めるが、高電圧（>4.5V）で酸素が失われ、相転移やマイクロクラックを引き起こすリスクがある。解決策としては、高エントロピードーピング（Ti, Mg, Nb）による歪み低減（0.5%未満）、コーティングによる酸素放出抑制などがあります。

Q3.今後、どのような進歩が期待されますか？

コバルトフリー設計：コスト削減のためにAlやレアアースを使用する。

超高電圧：先進的な電解質を用いた4.9Vまでの安定動作。

ハイブリッドシステム：迅速なエネルギー供給を可能にするNCMベースのスーパーキャパシタ。