カーボンコーティングは、主に表面の化学的安定性を修正し、構造的安定性を高め、リチウムイオンの拡散を改善することによって、いくつかのメカニズムで機能する。カーボンコーティングの効果は、使用されるコーティング技術に影響され、コーティング層の微細構造や正極の表面構造に影響を与える可能性がある。
表面の化学的安定性の向上
カーボンコーティングは材料表面の化学的性質を変化させ、化学反応や環境要因に対する耐性を高めることができる。これは、材料が過酷な条件下でも完全性を維持する必要がある用途では極めて重要です。例えば、バッテリー電極では、カーボンコーティングは電極材料を劣化させる不要な化学反応を防ぐことができます。構造的安定性の向上
カーボン層を塗布することで、材料の全体的な構造安定性を向上させることができる。カーボンはその強度と耐久性で知られており、下地材料の補強に役立ちます。これは、構造用途や機械的応力が懸念される用途で使用される材料において特に重要です。
リチウムイオン拡散の改善：
バッテリー技術において、カーボンコーティングは電極材料を通してリチウムイオンの拡散を促進することができる。これは、リチウムイオンの伝導性を高めることで達成され、充放電速度の向上や寿命の延長など、電池性能の向上につながります。コーティング技術
コーティング技術の選択は、カーボンコーティングの品質と効果に大きな影響を与えます。コーティング技術は、湿式化学法と乾式コーティング法に大別される。水熱/ソルボサーマル法、ゾル-ゲル法、化学重合法などの湿式化学法は、その拡張性と有効性から工業生産に広く用いられている。グロー放電法やカーボンロッド／ファイバー法などの乾式コーティング法は、コーティングの厚みや均一性をより正確に制御できるが、大規模生産には不向きかもしれない。
