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1. (WO2017037618) SUBSTRATE WITH DOPED DIAMOND LAYER FOR LITHIUM-BASED SYSTEMS
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Pub. No.: WO/2017/037618 International Application No.: PCT/IB2016/055176
Publication Date: 09.03.2017 International Filing Date: 30.08.2016
IPC:
H01M 2/32 (2006.01) ,H01M 4/38 (2006.01) ,H01M 4/66 (2006.01) ,H01M 10/52 (2006.01)
[IPC code unknown for H01M 2/32][IPC code unknown for H01M 4/38][IPC code unknown for H01M 4/66][IPC code unknown for H01M 10/52]
Applicants:
NYHOLM, Leif [SE/SE]; SE
REHNLUND, David [SE/SE]; SE
BÖHME, Solveig [SE/SE]; SE
Inventors:
NYHOLM, Leif; SE
REHNLUND, David; SE
BÖHME, Solveig; SE
Agent:
KILLIAN, Jeffrey G.; Morgan, Lewis & Bockius, LLP 1111 Pennsylvania Ave NW Washington, District of Columbia 20004, US
Priority Data:
62/211,89831.08.2015US
Title (EN) SUBSTRATE WITH DOPED DIAMOND LAYER FOR LITHIUM-BASED SYSTEMS
(FR) SUBSTRAT AVEC COUCHE DE DIAMANT DOPÉE POUR SYSTÈMES À BASE DE LITHIUM
Abstract:
(EN) An electrode has a diamond layer (500,520) with an inner-side oriented toward one or both of the first surface and the second surface of the substrate and an active layer having a composition that includes an element capable of lithium-atom insertion positioned on the outer-side of the layer(s) of diamond. The diamond layer includes polycrystalline diamond and a p-dopant element and has a doping level equal to or greater than 1020 atoms/cm3 The doped diamond layer, preferably doped with boron, is essentially impermeable to lithium, which prevents lithium migration from the active layer during cycling of the electrode when utilized as one or more of an anode and cathode in a Li-ion battery. The boron-doped diamond electrode exhibited a stable capacity of about 250 μΑhcm-2 and a coulombic efficiency of about 90 to 95% over 30 cycles. The electrode can be manufactured by CVD and electrochemical deposition techniques.
(FR) Une électrode a une couche de diamant (500, 520) avec un côté intérieur orienté vers la première surface et/ou la seconde surface du substrat et une couche active ayant une composition qui comprend un élément capable d'insertion d'atome de lithium positionné sur le côté extérieur de la ou des couches de diamant. La couche de diamant comprend un diamant polycristallin et un élément dopant de type p et présente un niveau de dopage supérieur ou égal à 1020 atomes/cm . La couche de diamant dopée, de préférence dopée avec du bore, est essentiellement imperméable au lithium, ce qui empêche la migration de lithium à partir de la couche active durant un cyclage de l'électrode lorsqu'elle est utilisée en tant qu'anode et/ou cathode dans une batterie lithium-ion. L'électrode de diamant dopée au bore présente une capacité stable d'environ 250 μΑhcm-2 et une efficacité de coulomb d'environ 90 à 95 % au-dessus de 30 cycles. L'électrode peut être fabriquée par dépôt chimique en phase vapeur et des techniques de dépôt électrochimique.
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Publication Language: English (EN)
Filing Language: English (EN)