Graphene Manufacturing Group Ltd.（GMG) のグラフェンーアルミニウムイオンバッテリー関連特許の検索。
以下のGMGのホームページで報告されていた特許は，WIPOでの特許検索からは，
オーストラリアでの出願日が19, November, 2023であることから，
このWO 2023/087067 が該当すると思われる。
以下で，その出願の内容の確認を行う。
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November 20, 2021
グラフェンアルミニウムイオン電池技術に関する世界特許出願を申請
https://graphenemg.com/patent-battery-technology/
「GMG のパートナーであるUniQuest Pty Limited (UniQuest, ユニクエスト) は、2020 年 11 月 25 日の最初の出願に続き、特許法人条約 (「PCT」) に基づいて G+AI バッテリーの世界特許出願を提出しました。この特許出願は重要な特許出願です。これは、GMG が開発および展開する権利を有する G+AI バッテリー技術の知的財産 (「IP」) および世界的な商業化権を確保するためのステップです。」
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WO2023087067 - IMPROVED BATTERY
Title
IMPROVED BATTERY
Applicants
GRAPHENE MANUFACTURING GROUP LTD [AU]/[AU]
Inventors
NANJUNDAN, Ashok Kumar
Agents
SPRUSON & FERGUSON
Priority Data
2021903741 19.11.2021 AU
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Abstract
The present invention relates to a method for producing a battery part. The method includes the step of forming graphene nano-particles using a carbon inclusive gas. The method involves combining the graphene nano-particles with one or more dispersing agents to form a combination. Further the method involves mixing the combination with a battery part liquid.
本発明は、電池部品の製造方法に関する。この方法は、炭素含有ガスを使用してグラフェンナノ粒子を形成するステップを含む。この方法は、グラフェンナノ粒子を１つ以上の分散剤と組み合わせて、組み合わせを形成することを含む。さらに、この方法は、その組み合わせを電池部分の液体と混合することを含む。
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Claims
1 . A method for producing a battery part, the method including:
forming graphene nano-particles using carbon inclusive gas;
combining the graphene nano-particles with one or more dispersing agents to form a combination; and
mixing the combination with a battery part liquid.
2. A method as claimed in claim 1 , wherein the graphene nano-particles are formed using one or more carbon inclusive precursors including any one or more of: graphite, carbon black, activated carbon and hard and soft carbons; Graphene from Gas, Graphene from Graphite, Graphene Oxide from Graphite, Graphite, Modified carbon, and Carbon Black.
3. A method for producing a battery part as claimed in claim 2, wherein the carbon source of the carbon inclusive precursors include any one or more of: graphite, gas and liquids including carbon, and biosolid feedstock.
4. A method as claimed in claim 1 , wherein the combination includes less than 0.01 %, 0.05%, 0.10%, 0.5%, 1 %, 2%, 3%, 10%, 50% or 80% by weight of graphene nano-particles.
5. A method as claimed in claim 1 , wherein the graphene nano-particles are in the form of particles or platelets or flakes in the range of 2nm to tens of microns.
6. A method as claimed in claim 1 , wherein the graphene nano-particles are in the form of flakes added to said dispersing agents.
7. A method as claimed in claim 1 , wherein the mixing involves mixing with a high shear mixer, with shear rates ranging from a minimum of 1/10,000 per second, to disperse and distribute the graphene nano-particles.
8. A method as claimed in claim 7, wherein mixing times range from 9 minutes to 72 hours, dependent upon varying dispersion and distribution combinations.
7. A method as claimed in claim 1 , wherein the battery part liquid includes any one or more of a metal and electrolyte mixture.
8. A method as claimed in claim 1 , wherein the dispersing agents include Hypermer™ manufactured by Croda and/or a hydrophilic non-ionic surfactant of the more general class of copolymers known as poloxamers.
9. A method as claimed in claim 1 , wherein the battery part includes an anode made from aluminium with a purity level of 97% to 99.99% and variable thickness gauge.
10. A method as claimed in claim 1 , wherein the battery part includes a cathode, preferably including a mixture of carbon, binder and solvent.
11. A method as claimed in claim 10, wherein the binder includes a Carboxymethyl cellulose (CMC), polyacrylic acid (PAA) Polyvinylidene fluoride or polyvinylidene difluoride (PVDF), Polytetrafluoroethylene, Polystyrene, and/or a sulfonated tetrafluoroethylene based fluoropolymer-copolymer namely Nation up 5-8% in water (h2O).
12. A method as claimed in claim 10, wherein the solvent includes N-Methyl-2-pyrrolidone; Water; Dihydrolevoglucosenone; a Hydrocarbon solvent and/or Surfactant emulsion.
13. A method as claimed in claim 10, wherein material used to make the cathode includes carbon cloth, carbon paper molybdenum foil, carbon coated aluminum foils, and/or titanium foil.
14. A method as claimed in claim 10, wherein the battery cathode is a disc like structure and/or resembles a single layer which is folded.
15. A method as claimed in claim 1 , wherein the battery part includes an electrolyte
16. A method as claimed in claim 15, wherein the electrolyte is in the form of 1 -ethyl-3-methylimidazolium chloride-aluminum chloride; ([EMIm]CI-AICI3, 1 :1 .3 by mole; 1 :1 .7 by mole; and 1 :2 by mole); Urea-AICI3 (1 :1 .3 by mole and 1 :1 .7 by mole; and 1 :2 by mole); Urea-AICI3; Aluminum trifluoromethanesulfonate1 -ethyl-3-methylimidazolium
chloride-aluminum chloride; ([EMIm]CI-AICI3, 1 :1.3 by mole); Urea-AICI3; Aluminum trifluoromethanesulfonate; (AI[TfO]3)/N-methylacetamide/urea; AICI3/acetamide;
AICI3/N-methylurea; AICI3/1 ,3-dimethylurea; Bistriflimide, systematically known as bis(trifluoromethane) sulfonylimide (or 'imidate') and colloquially as TFSI; and/or T rifluoromethanesulfonate.
17. A method as claimed in claim 15, wherein the source of the electrolyte chemistry includes Aluminium chloride powder; Recycled Aluminium powder; 1 -ethyl-3-methylimidazolium chloride ionic liquid; and/or Urea.
18. A method as claimed in claim 1 , wherein a battery including the battery part has an energy density of greater than 50 Wh/Kg up to 500 Wh/kg and/or a volumetric energy density ranging from 20 Wh/L up to 1000 Wh/L.
19. A method as claimed in claim 18, wherein the battery includes two cathodes and two anodes assembled in series to reach a nominal voltage of 3.4 to 3.8 volts.
20. A method as claimed in claim 18, wherein a separator is used to separate the anodes from cathodes to prevent short circuiting.
21. A method as claimed in claim 20, wherein the separator includes PVDF and PTFE; Glass fibre; Polytetrafluoroethylene or any synthetic fluoropolymer of tetrafluoroethylene; Cellulose based membranes; nation based membranes and/or Poly acrylonitrile materials.
22. A battery including multiple cathodes, separators and anodes in an assembled battery cell to linearly increase the voltage and also increase the cell capacity.
(以下，仮の機械翻訳）
1 .電池部品の製造方法であって、該方法は、
炭素含有ガスを用いたグラフェンナノ粒子の形成
単層カーボンナノ粒子を1種以上の分散剤と組み合わせて組み合わせを形成する工程と、そして
電池部品液と組み合わせて混合する。
2.グラフェンナノ粒子は、グラファイト、カーボンブラック、活性炭、および硬質および軟質炭素のいずれか1つ以上を含む1つ以上の炭素包含前駆体を使用して形成される、請求項1に記載の方法と、ガス由来のグラフェン、グラファイト由来のグラフェン、グラファイト由来の酸化グラフェン、グラファイト、変性炭素、カーボンブラック。
3.炭素を含む前駆体の炭素源が、黒鉛、炭素を含む気体および液体、およびバイオソリッド原料のいずれか1つ以上を含む、請求項2に記載の電池部品の製造方法。
4.組み合わせが0.01重量%、0.05%、0.10%、0.5%、1%、2%、3%、10%、50%または80重量%未満のグラフェンナノ粒子を含む、請求項1に記載の方法。
5.前記グラフェンナノ粒子は、2nm〜数十ミクロンの範囲の粒子または血小板またはフレークの形態である、請求項1に記載の方法。
6.前記グラフェンナノ粒子は、前記分散剤に添加されたフレーク状であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
7.前記混合は、前記グラフェンナノ粒子を分散および分配するために、剪断速度が毎秒最低1/10,000の範囲の高剪断ミキサーとの混合を含む、請求項1に記載の方法。
8.混合時間は、様々な分散および分配の組み合わせに依存する、9分から72時間の範囲である、請求項7に記載の方法。
7.前記電池部品液が、金属および電解質混合物のいずれか1種以上を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
8.分散剤が、Croda社製のハイパーマー™および/またはポロキサマーとして知られるより一般的なクラスの共重合体の親水性非イオン性界面活性剤を含む、請求項1に記載の方法。
9.前記電池部品は、純度レベルが97%〜99.99%のアルミニウム製アノードと、可変厚さ計とを含む、請求項1に記載の方法。
10.請求項1に記載の方法であって、電池部品は、カソードを含み、好ましくは、炭素、バインダーおよび溶媒の混合物を含む。
11.バインダーが、カルボキシメチルセルロース(CMC)、ポリアクリル酸(PAA)ポリフッ化ビニリデンまたはポリ二フッ化ビニリデン(PVDF)、ポリテトラフルオロエチレン、ポリスチレン、および/またはスルホン化テトラフルオロエチレンベースのフッ素重合体共重合体、すなわち水中で5〜8%アップするネーション(h2O)を含む、請求項10に記載の方法。
12.溶媒がN-メチル-2-ピロリドンを含むことを特徴とする請求項10に記載の方法;水;ジヒドロレボグルコセノン;炭化水素溶媒および/または界面活性剤エマルジョン。
13.前記陰極を製造するために使用される材料が、カーボンクロス、カーボンペーパーモリブデン箔、カーボン被覆アルミニウム箔、および/またはチタン箔を含む、請求項10に記載の方法。
14.前記電池カソードが、円盤状の構造であり、および/または、折り畳まれた単層に類似していることを特徴とする、請求項10に記載の方法。
15.前記電池部品が電解液を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法、
16.前記電解質が、1-エチル-3-メチルイミダゾリウムクロリド−塩化アルミニウムの形態であることを特徴とする請求項15に記載の方法と、([EMIm]CI-AICI3, 1 :1 .3 by mole; 1 :1 .7 by mol; and 1 :2 by mole);尿素-AICI3(モルで1:1.3、モルで1:1.7、モルで1:2)。尿素-AICI3;アルミニウムトリフルオロメタンスルホン酸塩1-エチル-3-メチルイミダゾリウム
塩化物 - 塩化アルミニウム;([EMIm]CI-AICI3, 1 :1.3 by mole);尿素-AICI3;トリフルオロメタンスルホン酸アルミニウム;(AI[TfO]3)/N-メチルアセトアミド/尿素;AICI3/アセトアミド;
AICI3/N-メチル尿素;AICI3/1、3-ジメチル尿素;ビストリフリミドは、体系的にはビス(トリフルオロメタン)スルホニルイミド(または「イミデート」)として知られており、口語的にはTFSIとして知られています。および/またはTリフルオロメタンスルホン酸塩。
17.電解質化学の供給源が塩化アルミニウム粉末を含む請求項15に記載の方法。リサイクルアルミニウム粉末;1-エチル-3-メチルイミダゾリウムクロリドイオン液体;および/または尿素。
18.前記電池部品を含む電池が、50Wh/kgを超え500Wh/kgまで、および/または20Wh/Lから1000Wh/Lまでの範囲の体積エネルギー密度を有する、請求項1に記載の方法。
19.電池は、3.4〜3.8ボルトの公称電圧に達するように直列に組み立てられた2つのカソードおよび2つのアノードを含む、請求項18に記載の方法。
20.短絡を防止するために、セパレータを使用して陽極を陰極から分離する、請求項18に記載の方法。
21 .前記セパレータがPVDFおよびPTFEを含むことを特徴とする請求項20に記載の方法;ガラス繊維;ポリテトラフルオロエチレン又はテトラフルオロエチレンの合成フッ素樹脂;セルロースベースの膜;国家ベースのメンブレンおよび/またはポリアクリロニトリル材料。
22.組み立てられたバッテリーセルに複数のカソード、セパレーター、アノードを含み、電圧を直線的に増加させ、セル容量も増加させるバッテリー。
↑
請求項16で，1-エチル-3-メチルイミダゾリウムクロリド−塩化アルミニウム系のイオン液体電解質，それに，尿素-AICI3が加えられているが，この項だけであるならば，先行文献があると思われる。
請求項全体で，物のクレームはなく，ほぼ方法に関するクレームとなっている。
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Description
[00011] 電池部分は、９７％〜９９．９９％の純度レベルを有するアルミニウムから作られたアノードおよび可変厚さゲージを含むことができる。
可変厚さゲージ？何だろう？ 原文では，variable thickness gauge
電池の厚さを規定して，イオン液体電解質を保持するためのものだろうか？
よく把握できなかった。
[00029]いくつかの実施形態では、電池のカソードは、特定の直径（２０３２コイン電池では８ｍｍから１７ｍｍの範囲）の別個のディスク状構造であり得る。
[00030]いくつかの実施形態では、電池のカソードは、複数の形状（円形および正方形）のスタックに折り畳まれた単一層に似ていてもよく、セパレータ膜がカソードおよびアノードディスクに挿入されて、電池内に完全な電極スタックを形成してもよい。
00032]バッテリー部分は電解質を含むことができる。電解質の形態は、１－エチル－３－メチルイミダゾリウムクロリド－アルミニウムクロリドの形態であってもよい。([EMIm]Cl-AlCl3、モル比1:1.3); 尿素-AICI3; トリフルオロメタンスルホナテルアルミニウム -エチル-3-メチルイミダゾリウムクロリド-塩化アルミニウム; ([EMIm]Cl-AlCl3、モル比1:1.3); 尿素-AICI3; トリフルオロメタンスルホン酸アルミニウム; (Al[TfO]3)/N-メチルアセトアミド/尿素;
AICI3/アセトアミド; AICI3/N-メチル尿素; AICI3/1,3-ジメチル尿素; ビストリフリミド、体系的にはビス（トリフルオロメタン）スルホニルイミド（または「イミデート」、以下を参照）として知られ、口語的にはTFSIとして知られています。および／またはトリフルオロメタンスルホン酸塩。電解質化学物質の供給源には、塩化アルミニウム粉末が含まれる場合があります。リサイクルされたアルミニウム粉末。1-エチル-3-メチルイミダゾリウムクロリドイオン液体; および/または尿素
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Drawing
図表は以下のURLで見ることができる。
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↑
電池構造の点から見れば，カソードがグラフェンナノ粒子系を含んでいる以外は，
スタンフォード大のHongjie Daiらの論文，それに続くアルミニウムーグラファイトデュアルイオンバッテリーで報告されている二次電池関連論文とほぼ同様であり，この特許文献からは，顕著なエネルギー密度およびパワー密度が向上するファクターは見つけられなかった。
-------GMGのグラフェンーアルミニウムイオンバッテリー最新公開情報----------
https://graphenemg.com/category/aluminium-ion-battery/