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1. (WO2018081055) HOST MATERIAL FOR STABILIZING LITHIUM METAL ELECTRODE, AND FABRICATING METHOD AND APPLICATIONS OF SAME
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Pub. No.:    WO/2018/081055    International Application No.:    PCT/US2017/057993
Publication Date: 03.05.2018 International Filing Date: 24.10.2017
IPC:
H01M 4/134 (2010.01), H01M 4/62 (2006.01), C01B 32/184 (2017.01), H01M 10/052 (2010.01)
Applicants: NORTHWESTERN UNIVERSITY [US/US]; 633 CLARK STREET EVANSTON, Illinois 60208 (US)
Inventors: HUANG, Jiaxing; (US).
LUO, Jiayan; (US)
Agent: XIA, Tim Tingkang; (US)
Priority Data:
62/411,798 24.10.2016 US
Title (EN) HOST MATERIAL FOR STABILIZING LITHIUM METAL ELECTRODE, AND FABRICATING METHOD AND APPLICATIONS OF SAME
(FR) MATÉRIAU HÔTE POUR STABILISER UNE ÉLECTRODE MÉTALLIQUE AU LITHIUM, SON PROCÉDÉ DE FABRICATION ET SES APPLICATIONS
Abstract: front page image
(EN)The invention relates to a host material for stabilizing a Li metal electrode, fabricating methods and applications of the same. The host material includes crumpled graphene balls operably defining a scaffold having volumes and voids inside and in between the crumpled graphene balls so as to allow uniform and stable Li deposition/dissolution inside and in between the crumpled graphene balls without electrode volume fluctuations or with sufficiently small electrode volume fluctuations. The crumpled paper ball-like structures of graphene particles can readily assemble to yield the scaffold with scalable Li loading up to 10 mAh cm-2 within tolerable volume fluctuations. High Coulombic efficiency of 97.5% over 750 cycles (1500 hours) is achieved. Plating/stripping Li up to 12 mAh cm-2 on the crumpled graphene scaffold does not experience dendrite growth.
(FR)Cette invention concerne un matériau hôte pour stabiliser une électrode métallique au Li, ses procédés de fabrication et ses applications. Le matériau hôte comprend des billes de graphène froissées définissant de manière fonctionnelle un échafaudage ayant des volumes et des vides à l'intérieur et entre les billes de graphène froissées de façon à permettre un dépôt/dissolution de Li uniforme et stable à l'intérieur et entre les billes de graphène froissées sans fluctuations du volume de l'électrode ou avec des fluctuations suffisamment réduites du volume de l'électrode. Les structures de type boule de papier froissée de particules de graphène peuvent facilement s'assembler pour produire l'échafaudage avec une charge de Li réglable jusqu'à 10 mAh cm-2 dans une marge tolérable de fluctuations de volume. Un haut rendement faradique de 97,5 % sur 750 cycles (1500 heures) est obtenu. Le placage/décapage du Li jusqu'à 12 mAh cm-2 sur l'échafaudage de graphène froissé ne subit pas de croissance dendritique.
Designated States: AE, AG, AL, AM, AO, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BH, BN, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CL, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DJ, DK, DM, DO, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, GT, HN, HR, HU, ID, IL, IN, IR, IS, JO, JP, KE, KG, KH, KN, KP, KR, KW, KZ, LA, LC, LK, LR, LS, LU, LY, MA, MD, ME, MG, MK, MN, MW, MX, MY, MZ, NA, NG, NI, NO, NZ, OM, PA, PE, PG, PH, PL, PT, QA, RO, RS, RU, RW, SA, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SM, ST, SV, SY, TH, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, ZA, ZM, ZW.
African Regional Intellectual Property Organization (BW, GH, GM, KE, LR, LS, MW, MZ, NA, RW, SD, SL, ST, SZ, TZ, UG, ZM, ZW)
Eurasian Patent Organization (AM, AZ, BY, KG, KZ, RU, TJ, TM)
European Patent Office (AL, AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HR, HU, IE, IS, IT, LT, LU, LV, MC, MK, MT, NL, NO, PL, PT, RO, RS, SE, SI, SK, SM, TR)
African Intellectual Property Organization (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, KM, ML, MR, NE, SN, TD, TG).
Publication Language: English (EN)
Filing Language: English (EN)