(57)【要約】  層状複水酸化物、導電性骨格、および第１の集電体を含む第１の電極と、水酸化物および第２の集電体を含む第２の電極と、セパレータと、電解質と、を含むエネルギー貯蔵デバイスが本明細書で提供される。いくつかの実施形態では、本明細書に記載のデバイスの化学物質、活物質、および電解質の特定の組み合わせは、高電圧で動作し、１つのデバイスでバッテリーの容量およびスーパーキャパシタの電力性能を示す貯蔵デバイスを形成する。【選択図】図１
2021512463.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エネルギー貯蔵デバイスであって、
層状複水酸化物、
三次元グラフェン系導電性骨格、および
第１の集電体、
を含む第１の電極と、
水酸化物、および
第２の集電体、
を含む第２の電極と、
セパレータと、
電解質と、を含み、
前記エネルギー貯蔵デバイスは、レドックス反応とイオン吸着の両方によってエネルギーを貯蔵し、
前記層状複水酸化物は、亜鉛系層状複水酸化物、鉄系層状複水酸化物、アルミニウム系層状複水酸化物、クロム系層状複水酸化物、インジウム系層状複水酸化物、マンガン系層状複水酸化物、またはそれらの任意の組み合わせ、を含む金属層状複水酸化物を含む、エネルギー貯蔵デバイス。
【請求項２】
前記レドックス反応は、前記第１の電極で生じ、かつ、水酸化亜鉛のレドックス反応および水酸化鉄のレドックス反応のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のエネルギー貯蔵デバイス。
【請求項３】
前記レドックス反応は、前記第２の電極で生じ、かつ、水酸化ニッケルのレドックス反応を含む、請求項１に記載のエネルギー貯蔵デバイス。
【請求項４】
前記イオン吸着は、前記電解質で発生し、かつ、酸化亜鉛のイオン吸着を含む、請求項１に記載のエネルギー貯蔵デバイス。
【請求項５】
前記層状複水酸化物は、亜鉛−鉄層状複水酸化物、アルミニウム−鉄層状複水酸化物、クロム−鉄層状複水酸化物、インジウム−鉄層状複水酸化物、マンガン−鉄層状複水酸化物、またはそれらの任意の組み合わせを含む金属層状複水酸化物を含む、請求項１に記載のエネルギー貯蔵デバイス。
【請求項６】
前記三次元グラフェン系導電性骨格は、導電性発泡体、導電性エアロゲル、グラフェン発泡体、グラファイト発泡体、グラフェンエアロゲル、グラファイトエアロゲル、またはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項１に記載のエネルギー貯蔵デバイス。
【請求項７】
前記電解質は、強塩基および導電性添加剤を含む水性アルカリ電解質を含む、請求項１に記載のエネルギー貯蔵デバイス。
【請求項８】
前記導電性添加剤は、酸化ナトリウム（Ｉ）、酸化カリウム（Ｉ）、酸化鉄（ＩＩ）、酸化マグネシウム（ＩＩ）、酸化カルシウム（ＩＩ）、酸化クロム（ＩＩＩ）、酸化銅（Ｉ）、酸化亜鉛（ＩＩ）、塩化第一銅、リン化カドミウム、ヒ化カドミウム、アンチモン化カドミウム、リン化亜鉛、ヒ化亜鉛、アンチモン化亜鉛、セレン化カドミウム、硫化カドミウム、テルル化カドミウム、セレン化亜鉛、硫化亜鉛、テルル化亜鉛、酸化亜鉛、またはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項７に記載のエネルギー貯蔵デバイス。
【請求項９】
前記強塩基は、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化ルビジウム、水酸化セシウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化ストロンチウム、水酸化バリウム、またはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項７に記載のエネルギー貯蔵デバイス。
【請求項１０】
少なくとも約１０Ｃの充電レートを有する、請求項１に記載のエネルギー貯蔵デバイス。
【請求項１１】
最大で約１時間の再充電時間を有する、請求項１に記載のエネルギー貯蔵デバイス。
【請求項１２】
少なくとも約２，５００ｍＡｈのセル比容量を有する、請求項１に記載のエネルギー貯蔵デバイス。
【請求項１３】
少なくとも約４００Ｗｈ／ｋｇの活物質比エネルギー密度を有する、請求項１に記載のエネルギー貯蔵デバイス。
【請求項１４】
少なくとも約３０ｋＷ／ｋｇの総出力密度を有する、請求項１に記載のエネルギー貯蔵デバイス。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
電子機器、例えば、スマートフォン、電動工具、電気自動車、系統安定化装置、およびラップトップの世界市場は、電気デバイスの開発および広範に及ぶ使用の結果、絶えず成長し進化している。多くのこのようなデバイスは携帯可能で再充電式に設計されているため、必要な電流を供給するためにエネルギー貯蔵デバイスに依存している。しかし、既存のバッテリーおよびキャパシタには、エネルギー密度、電力密度、ライフサイクル、および再充電時間があり、これらは電気デバイスの設計と実用性に大きな制限となる。
【発明の概要】
【０００２】
本明細書で提供される第１の態様は、層状複水酸化物、導電性骨格、および第１の集電体を含む第１の電極である。
【０００３】
いくつかの実施形態では、層状複水酸化物は、金属層状複水酸化物を含む。いくつかの実施形態では、金属層状複水酸化物は、亜鉛−鉄層状複水酸化物、アルミニウム−鉄層状複水酸化物、クロム−鉄層状複水酸化物、インジウム−鉄層状複水酸化物、マンガン−鉄層状複水酸化物、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、金属層状複水酸化物は、マンガン−鉄層状複水酸化物を含む。
【０００４】
いくつかの実施形態では、金属層状複水酸化物は、亜鉛−鉄層状複水酸化物を含む。いくつかの実施形態では、亜鉛と鉄との比は約１：１〜約６：１である。いくつかの実施形態では、亜鉛と鉄との比は少なくとも約１：１である。いくつかの実施形態では、亜鉛と鉄との比は最大で約６：１である。いくつかの実施形態では、亜鉛と鉄との比は、約１：１〜約１．５：１、約１：１〜約２：１、約１：１〜約２．５：１、約１：１〜約３：１、約１：１〜約３．５：１、約１：１〜約４：１、約１：１〜約４．５：１、約１：１〜約５：１、約１：１〜約５．５：１、約１：１〜約６：１、約１．５：１〜約２：１、約１．５：１〜約２．５：１、約１．５：１〜約３：１、約１．５：１〜約３．５：１、約１．５：１〜約４：１、約１．５：１〜約４．５：１、約１．５：１〜約５：１、約１．５：１〜約５．５：１、約１．５：１〜約６：１、約２：１〜約２．５：１、約２：１〜約３：１、約２：１〜約３．５：１、約２：１〜約４：１、約２：１〜約４．５：１、約２：１〜約５：１、約２：１〜約５．５：１、約２：１〜約６：１、約２．５：１〜約３：１、約２．５：１〜約３．５：１、約２．５：１〜約４：１、約２．５：１〜約４．５：１、約２．５：１〜約５：１、約２．５：１〜約５．５：１、約２．５：１〜約６：１、約３：１〜約３．５：１、約３：１〜約４：１、約３：１〜約４．５：１、約３：１〜約５：１、約３：１〜約５．５：１、約３：１〜約６：１、約３．５：１〜約４：１、約３．５：１〜約４．５：１、約３．５：１〜約５：１、約３．５：１〜約５．５：１、約３．５：１〜約６：１、約４：１〜約４．５：１、約４：１〜約５：１、約４：１〜約５．５：１、約４：１〜約６：１、約４．５：１〜約５：１、約４．５：１〜約５．５：１、約４．５：１〜約６：１、約５：１〜約５．５：１、約５：１〜約６：１、または約５．５：１〜約６：１である。いくつかの実施形態では、亜鉛と鉄との比は、約１：１、約１．５：１、約２：１、約２．５：１、約３：１、約３．５：１、約４：１、約４．５：１、約５：１、約５．５：１、または約６：１である。いくつかの実施形態では、亜鉛と鉄との比は、少なくとも約１：１、約１．５：１、約２：１、約２．５：１、約３：１、約３．５：１、約４：１、約４．５：１、約５：１、約５．５：１、または約６：１である。いくつかの実施形態では、亜鉛と鉄との比は、最大で約１：１、約１．５：１、約２：１、約２．５：１、約３：１、約３．５：１、約４：１、約４．５：１、約５：１、約５．５：１、または約６：１である。
【０００５】
いくつかの実施形態では、導電性骨格は、導電性発泡体、導電性エアロゲル、金属イオノゲル、カーボンナノチューブ、カーボンナノシート、活性炭、カーボンクロス、カーボンブラック、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、導電性骨格は三次元骨格を含む。いくつかの実施形態では、導電性骨格は導電性発泡体を含む。いくつかの実施形態では、導電性発泡体は、カーボン発泡体、グラフェン発泡体、グラファイト発泡体、カーボン発泡体、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、導電性骨格は導電性エアロゲルを含む。いくつかの実施形態では、導電性エアロゲルは、カーボンエアロゲル、グラフェンエアロゲル、グラファイトエアロゲル、カーボンエアロゲル、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、導電性骨格は、三次元（３Ｄ）導電性エアロゲルを含む。いくつかの実施形態では、３Ｄ導電性エアロゲルは、３Ｄカーボンエアロゲル、３Ｄグラフェンエアロゲル、３Ｄグラファイトエアロゲル、３Ｄカーボンエアロゲル、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、導電性骨格は金属イオノゲルを含む。いくつかの実施形態では、金属イオノゲルは、カーボンイオノゲル、グラフェンイオノゲル、グラファイトイオノゲル、導電性ポリマー、導電性セラミック、またはそれらの任意の組み合わせを含む。
【０００６】
いくつかの実施形態では、層状複水酸化物と導電性骨格との質量比は、約０．２：１〜約２．４：１である。いくつかの実施形態では、層状複水酸化物と導電性骨格との質量比は、少なくとも約０．２：１である。いくつかの実施形態では、層状複水酸化物と導電性骨格との質量比は、最大で約２．４：１である。いくつかの実施形態では、層状複水酸化物と導電性骨格との質量比は、約０．２：１〜約０．４：１、約０．２：１〜約０．６：１、約０．２：１〜約０．８：１、約０．２：１〜約１：１、約０．２：１〜約１．２：１、約０．２：１〜約１．４：１、約０．２：１〜約１．６：１、約０．２：１〜約１．８：１、約０．２：１〜約２：１、約０．２：１〜約２．２：１、約０．２：１〜約２．４：１、約０．４：１〜約０．６：１、約０．４：１〜約０．８：１、約０．４：１〜約１：１、約０．４：１〜約１．２：１、約０．４：１〜約１．４：１、約０．４：１〜約１．６：１、約０．４：１〜約１．８：１、約０．４：１〜約２：１、約０．４：１〜約２．２：１、約０．４：１〜約２．４：１、約０．６：１〜約０．８：１、約０．６：１〜約１：１、約０．６：１〜約１．２：１、約０．６：１〜約１．４：１、約０．６：１〜約１．６：１、約０．６：１〜約１．８：１、約０．６：１〜約２：１、約０．６：１〜約２．２：１、約０．６：１〜約２．４：１、約０．８：１〜約１：１、約０．８：１〜約１．２：１、約０．８：１〜約１．４：１、約０．８：１〜約１．６：１、約０．８：１〜約１．８：１、約０．８：１〜約２：１、約０．８：１〜約２．２：１、約０．８：１〜約２．４：１、約１：１〜約１．２：１、約１：１〜約１．４：１、約１：１〜約１．６：１、約１：１〜約１．８：１、約１：１〜約２：１、約１：１〜約２．２：１、約１：１〜約２．４：１、約１．２：１〜約１．４：１、約１．２：１〜約１．６：１、約１．２：１〜約１．８：１、約１．２：１〜約２：１、約１．２：１〜約２．２：１、約１．２：１〜約２．４：１、約１．４：１〜約１．６：１、約１．４：１〜約１．８：１、約１．４：１〜約２：１、約１．４：１〜約２．２：１、約１．４：１〜約２．４：１、約１．６：１〜約１．８：１、約１．６：１〜約２：１、約１．６：１〜約２．２：１、約１．６：１〜約２．４：１、約１．８：１〜約２：１、約１．８：１〜約２．２：１、約１．８：１〜約２．４：１、約２：１〜約２．２：１、約２：１〜約２．４：１、または約２．２：１〜約２．４：１である。いくつかの実施形態では、層状複水酸化物と導電性骨格との質量比は、約０．２：１、約０．４：１、約０．６：１、約０．８：１、約１：１、約１．２：１、約１．４：１、約１．６：１、約１．８：１、約２：１、約２．２：１、または約２．４：１である。いくつかの実施形態では、層状複水酸化物と導電性骨格との質量比は、少なくとも約０．２：１、約０．４：１、約０．６：１、約０．８：１、約１：１、約１．２：１、約１．４：１、約１．６：１、約１．８：１、約２：１、約２．２：１、または約２．４：１である。いくつかの実施形態では、層状複水酸化物と導電性骨格との質量比は、最大で約０．２：１、約０．４：１、約０．６：１、約０．８：１、約１：１、約１．２：１、約１．４：１、約１．６：１、約１．８：１、約２：１、約２．２：１、または約２．４：１である。
【０００７】
いくつかの実施形態では、第１の集電体は、導電性発泡体を含む。いくつかの実施形態では、導電性発泡体は、アルミニウム発泡体、カーボン発泡体、グラフェン発泡体、グラファイト発泡体、銅発泡体、ニッケル発泡体、パラジウム発泡体、白金発泡体、鋼発泡体、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、導電性発泡体はグラフェン発泡体を含む。いくつかの実施形態では、導電性発泡体はグラファイト発泡体を含む。いくつかの実施形態では、導電性発泡体は銅発泡体を含む。いくつかの実施形態では、導電性発泡体はニッケル発泡体を含む。
【０００８】
いくつかの実施形態では、第１の電極は約５００Ｆ／ｇ〜約２，２５０Ｆ／ｇの容量を有する。いくつかの実施形態では、第１の電極は少なくとも約５００Ｆ／ｇの容量を有する。いくつかの実施形態では、第１の電極は最大で約２，２５０Ｆ／ｇの容量を有する。いくつかの実施形態では、第１の電極は、約５００Ｆ／ｇ〜約７５０Ｆ／ｇ、約５００Ｆ／ｇ〜約１，０００Ｆ／ｇ、約５００Ｆ／ｇ〜約１，２５０Ｆ／ｇ、約５００Ｆ／ｇ〜約１，５００Ｆ／ｇ、約５００Ｆ／ｇ〜約１，７５０Ｆ／ｇ、約５００Ｆ／ｇ〜約２，０００Ｆ／ｇ、約５００Ｆ／ｇ〜約２，２５０Ｆ／ｇ、約７５０Ｆ／ｇ〜約１，０００Ｆ／ｇ、約７５０Ｆ／ｇ〜約１，２５０Ｆ／ｇ、約７５０Ｆ／ｇ〜約１，５００Ｆ／ｇ、約７５０Ｆ／ｇ〜約１，７５０Ｆ／ｇ、約７５０Ｆ／ｇ〜約２，０００Ｆ／ｇ、約７５０Ｆ／ｇ〜約２，２５０Ｆ／ｇ、約１，０００Ｆ／ｇ〜約１，２５０Ｆ／ｇ、約１，０００Ｆ／ｇ〜約１，５００Ｆ／ｇ、約１，０００Ｆ／ｇ〜約１，７５０Ｆ／ｇ、約１，０００Ｆ／ｇ〜約２，０００Ｆ／ｇ、約１，０００Ｆ／ｇ〜約２，２５０Ｆ／ｇ、約１，２５０Ｆ／ｇ〜約１，５００Ｆ／ｇ、約１，２５０Ｆ／ｇ〜約１，７５０Ｆ／ｇ、約１，２５０Ｆ／ｇ〜約２，０００Ｆ／ｇ、約１，２５０Ｆ／ｇ〜約２，２５０Ｆ／ｇ、約１，５００Ｆ／ｇ〜約１，７５０Ｆ／ｇ、約１，５００Ｆ／ｇ〜約２，０００Ｆ／ｇ、約１，５００Ｆ／ｇ〜約２，２５０Ｆ／ｇ、約１，７５０Ｆ／ｇ〜約２，０００Ｆ／ｇ、約１，７５０Ｆ／ｇ〜約２，２５０Ｆ／ｇ、または約２，０００Ｆ／ｇ〜約２，２５０Ｆ／ｇの容量を有する。いくつかの実施形態では、第１の電極は、約５００Ｆ／ｇ、約７５０Ｆ／ｇ、約１，０００Ｆ／ｇ、約１，２５０Ｆ／ｇ、約１，５００Ｆ／ｇ、約１，７５０Ｆ／ｇ、約２，０００Ｆ／ｇ、または約２，２５０Ｆ／ｇの容量を有する。いくつかの実施形態では、第１の電極は約１，１５０Ｆ／ｇの容量を有する。いくつかの実施形態では、第１の電極は、少なくとも約７５０Ｆ／ｇ、約１，０００Ｆ／ｇ、約１，２５０Ｆ／ｇ、約１，５００Ｆ／ｇ、約１，７５０Ｆ／ｇ、約２，０００Ｆ／ｇ、または約２，２５０Ｆ／ｇの容量を有する。
【０００９】
いくつかの実施形態では、第１の電極は約３０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、第１の電極は少なくとも約３０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、第１の電極は最大で約１２０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、第１の電極は、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約４０ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約５０ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約６０ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約７０ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約８０ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約９０ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約５０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約６０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約７０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約８０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約９０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約６０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約７０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約８０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約９０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約７０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約８０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約９０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約８０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約９０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約９０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、または約１１０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、第１の電極は、約３０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ、約１１０ｍＡｈ／ｇ、または約１２０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、第１の電極は、少なくとも約４０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ、約１１０ｍＡｈ／ｇ、または約１２０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。
【００１０】
いくつかの実施形態では、第１の電極は、正極として使用されるように構成される。いくつかの実施形態では、第１の電極は、負極として使用されるように構成される。
【００１１】
本明細書で提供される第２の態様は、水酸化物、および第２の集電体を含む第２の電極である。
【００１２】
いくつかの実施形態では、水酸化物は、水酸化アルミニウム、水酸化アンモニウム、水酸化ヒ素、水酸化バリウム、水酸化ベリリウム、水酸化ビスマス（ＩＩＩ）、水酸化ホウ素、水酸化カドミウム、水酸化カルシウム、水酸化セリウム（ＩＩＩ）、水酸化セシウム、水酸化クロム（ＩＩ）、水酸化クロム（ＩＩＩ）、水酸化クロム（Ｖ）、水酸化クロム（ＶＩ）、水酸化コバルト（ＩＩ）、水酸化コバルト（ＩＩＩ）、水酸化銅（Ｉ）、水酸化銅（ＩＩ）、水酸化ガリウム（ＩＩ）、水酸化ガリウム（ＩＩＩ）、水酸化金（Ｉ）、水酸化金（ＩＩＩ）、水酸化インジウム（Ｉ）、水酸化インジウム（ＩＩ）、水酸化インジウム（ＩＩＩ）、水酸化イリジウム（ＩＩＩ）、水酸化鉄（ＩＩ）、水酸化鉄（ＩＩＩ）、水酸化ランタン、水酸化鉛（ＩＩ）、水酸化鉛（ＩＶ）、水酸化リチウム、水酸化マグネシウム、水酸化マンガン（ＩＩ）、水酸化マンガン（ＩＩＩ）、水酸化マンガン（ＩＶ）、水酸化マンガン（ＶＩＩ）、水酸化水銀（Ｉ）、水酸化水銀（ＩＩ）、水酸化モリブデン、水酸化ネオジム、オキソ水酸化ニッケル、水酸化ニッケル（ＩＩ）、水酸化ニッケル（ＩＩＩ）、水酸化ニオブ、水酸化オスミウム（ＩＶ）、水酸化パラジウム（ＩＩ）、水酸化パラジウム（ＩＶ）、水酸化白金（ＩＩ）、水酸化白金（ＩＶ）、水酸化プルトニウム（ＩＶ）、水酸化カリウム、水酸化ラジウム、水酸化ルビジウム、水酸化ルテニウム（ＩＩＩ）、水酸化スカンジウム、水酸化ケイ素、水酸化銀、水酸化ナトリウム、水酸化ストロンチウム、水酸化タンタル（Ｖ）、水酸化テクネチウム（ＩＩ）、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化タリウム（Ｉ）、水酸化タリウム（ＩＩＩ）、水酸化トリウム、水酸化スズ（ＩＩ）、水酸化スズ（ＩＶ）、水酸化チタン（ＩＩ）、水酸化チタン（ＩＩＩ）、水酸化チタン（ＩＶ）、水酸化タングステン（ＩＩ）、水酸化ウラニル、水酸化バナジウム（ＩＩ）、水酸化バナジウム（ＩＩＩ）、水酸化バナジウム（Ｖ）、水酸化イッテルビウム、水酸化イットリウム、水酸化亜鉛、水酸化ジルコニウムを含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化コバルト（ＩＩ）を含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化コバルト（ＩＩＩ）を含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化銅（Ｉ）を含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化銅（ＩＩ）を含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化ニッケル（ＩＩ）を含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化ニッケル（ＩＩＩ）を含む。
【００１３】
いくつかの実施形態では、水酸化物は、水酸化物ナノ粒子、水酸化ナノ粉末、水酸化物ナノフラワー、水酸化物ナノフレーク、水酸化物ナノドット、水酸化物ナノロッド、水酸化物ナノチェーン、水酸化物ナノファイバー、水酸化物ナノ粒子、水酸化物ナノプレートレット、水酸化物ナノリボン、水酸化物ナノリング、水酸化物ナノシート、またはそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化物ナノフレークを含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化ナノ粉末を含む。
【００１４】
いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化コバルト（ＩＩ）ナノ粉末を含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化コバルト（ＩＩＩ）ナノシートを含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化ニッケル（ＩＩＩ）ナノフレークを含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化銅（Ｉ）ナノフレークを含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化銅（ＩＩ）ナノ粉末を含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化ニッケル（ＩＩ）ナノフレークを含む。
【００１５】
いくつかの実施形態では、水酸化物は第２の集電体上に堆積する。いくつかの実施形態では、第２の集電体は導電性発泡体を含む。いくつかの実施形態では、導電性発泡体は、アルミニウム発泡体、カーボン発泡体、グラフェン発泡体、グラファイト発泡体、銅発泡体、ニッケル発泡体、パラジウム発泡体、白金発泡体、鋼発泡体、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、導電性発泡体はグラフェン発泡体を含む。いくつかの実施形態では、導電性発泡体はグラファイト発泡体を含む。いくつかの実施形態では、導電性発泡体は銅発泡体を含む。いくつかの実施形態では、導電性発泡体はニッケル発泡体を含む。
【００１６】
いくつかの実施形態では、第２の電極は約５００Ｆ／ｇ〜約２，５００Ｆ／ｇの容量を有する。いくつかの実施形態では、第２の電極は少なくとも約５００Ｆ／ｇの容量を有する。いくつかの実施形態では、第２の電極は最大で約２，５００Ｆ／ｇの容量を有する。いくつかの実施形態では、第２の電極は、約５００Ｆ／ｇ〜約７５０Ｆ／ｇ、約５００Ｆ／ｇ〜約１，０００Ｆ／ｇ、約５００Ｆ／ｇ〜約１，２５０Ｆ／ｇ、約５００Ｆ／ｇ〜約１，５００Ｆ／ｇ、約５００Ｆ／ｇ〜約１，７５０Ｆ／ｇ、約５００Ｆ／ｇ〜約２，０００Ｆ／ｇ、約５００Ｆ／ｇ〜約２，２５０Ｆ／ｇ、約５００Ｆ／ｇ〜約２，５００Ｆ／ｇ、約７５０Ｆ／ｇ〜約１，０００Ｆ／ｇ、約７５０Ｆ／ｇ〜約１，２５０Ｆ／ｇ、約７５０Ｆ／ｇ〜約１，５００Ｆ／ｇ、約７５０Ｆ／ｇ〜約１，７５０Ｆ／ｇ、約７５０Ｆ／ｇ〜約２，０００Ｆ／ｇ、約７５０Ｆ／ｇ〜約２，２５０Ｆ／ｇ、約７５０Ｆ／ｇ〜約２，５００Ｆ／ｇ、約１，０００Ｆ／ｇ〜約１，２５０Ｆ／ｇ、約１，０００Ｆ／ｇ〜約１，５００Ｆ／ｇ、約１，０００Ｆ／ｇ〜約１，７５０Ｆ／ｇ、約１，０００Ｆ／ｇ〜約２，０００Ｆ／ｇ、約１，０００Ｆ／ｇ〜約２，２５０Ｆ／ｇ、約１，０００Ｆ／ｇ〜約２，５００Ｆ／ｇ、約１，２５０Ｆ／ｇ〜約１，５００Ｆ／ｇ、約１，２５０Ｆ／ｇ〜約１，７５０Ｆ／ｇ、約１，２５０Ｆ／ｇ〜約２，０００Ｆ／ｇ、約１，２５０Ｆ／ｇ〜約２，２５０Ｆ／ｇ、約１，２５０Ｆ／ｇ〜約２，５００Ｆ／ｇ、約１，５００Ｆ／ｇ〜約１，７５０Ｆ／ｇ、約１，５００Ｆ／ｇ〜約２，０００Ｆ／ｇ、約１，５００Ｆ／ｇ〜約２，２５０Ｆ／ｇ、約１，５００Ｆ／ｇ〜約２，５００Ｆ／ｇ、約１，７５０Ｆ／ｇ〜約２，０００Ｆ／ｇ、約１，７５０Ｆ／ｇ〜約２，２５０Ｆ／ｇ、約１，７５０Ｆ／ｇ〜約２，５００Ｆ／ｇ、約２，０００Ｆ／ｇ〜約２，２５０Ｆ／ｇ、約２，０００Ｆ／ｇ〜約２，５００Ｆ／ｇ、または約２，２５０Ｆ／ｇ〜約２，５００Ｆ／ｇの容量を有する。いくつかの実施形態では、第２の電極は、約５００Ｆ／ｇ、約７５０Ｆ／ｇ、約１，０００Ｆ／ｇ、約１，２５０Ｆ／ｇ、約１，５００Ｆ／ｇ、約１，７５０Ｆ／ｇ、約２，０００Ｆ／ｇ、約２，２５０Ｆ／ｇ、または約２，５００Ｆ／ｇの容量を有する。いくつかの実施形態では、第２の電極は、少なくとも約７５０Ｆ／ｇ、約１，０００Ｆ／ｇ、約１，２５０Ｆ／ｇ、約１，５００Ｆ／ｇ、約１，７５０Ｆ／ｇ、約２，０００Ｆ／ｇ、約２，２５０Ｆ／ｇ、または約２，５００Ｆ／ｇの容量を有する。
【００１７】
いくつかの実施形態では、第２の電極は約３０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、第２の電極は少なくとも約３０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、第２の電極は最大で約１２０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、第２の電極は、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約４０ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約５０ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約６０ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約７０ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約８０ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約９０ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約５０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約６０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約７０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約８０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約９０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約６０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約７０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約８０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約９０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約７０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約８０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約９０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約８０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約９０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約９０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、または約１１０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、第２の電極は、約３０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ、約１１０ｍＡｈ／ｇ、または約１２０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、第２の電極は、少なくとも約４０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ、約１１０ｍＡｈ／ｇ、または約１２０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。
【００１８】
いくつかの実施形態では、第２の電極は、正極として使用されるように構成される。いくつかの実施形態では、第２の電極は、負極として使用されるように構成される。
【００１９】
本明細書で提供される第３の態様は、層状複水酸化物、導電性骨格、および第１の集電体を含む第１の電極と、水酸化物および第２の集電体を含む第２の電極と、セパレータと、電解質と、を備えるエネルギー貯蔵デバイスである。いくつかの実施形態では、第１の電極は層状複水酸化物と、導電性骨格と、第１の集電体と、を含む。いくつかの実施形態では、第１の電極は層状複水酸化物を含む。いくつかの実施形態では、第１の電極は骨格を含む。いくつかの実施形態では、第１の電極は導電性骨格を含む。いくつかの実施形態では、第１の電極は第１の集電体を含む。いくつかの実施形態では、第２の電極は水酸化物および第２の集電体を含む。いくつかの実施形態では、電解質は塩基および導電性添加剤を含む。いくつかの実施形態では、本開示のエネルギー貯蔵デバイス内の電解質の特定の選択は、非常に高いエネルギー密度を可能にする。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、層状複水酸化物、導電性骨格、および第１の集電体を含む第１の電極と、水酸化物および第２の集電体を含む第２の電極と、セパレータと、電解質と、を備える。
【００２０】
いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、レドックス反応とイオン吸着の両方によりエネルギーを貯蔵する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、バッテリー、スーパーキャパシタ、ハイブリッドスーパーキャパシタ、および擬似キャパシタ、またはそれらの任意の組み合わせを含む。
【００２１】
いくつかの実施形態では、第１の電極は層状複水酸化物と、導電性骨格と、第１の集電体と、を含む。いくつかの実施形態では、層状複水酸化物は、金属層状複水酸化物を含む。いくつかの実施形態では、層状複水酸化物は、亜鉛系層状複水酸化物を含む。いくつかの実施形態では、金属層状複水酸化物は、亜鉛−鉄層状複水酸化物、アルミニウム−鉄層状複水酸化物、クロム−鉄層状複水酸化物、インジウム−鉄層状複水酸化物、マンガン−鉄層状複水酸化物、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、金属層状複水酸化物は、亜鉛−鉄層状複水酸化物を含む。いくつかの実施形態では、金属層状複水酸化物は、マンガン−鉄層状複水酸化物を含む。
【００２２】
いくつかの実施形態では、導電性骨格は、導電性発泡体、導電性エアロゲル、金属イオノゲル、カーボンナノチューブ、カーボンナノシート、活性炭、カーボンクロス、カーボンブラック、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、導電性骨格は３Ｄ骨格を含む。いくつかの実施形態では、導電性骨格は導電性発泡体を含む。いくつかの実施形態では、導電性発泡体は、カーボン発泡体、グラフェン発泡体、グラファイト発泡体、カーボン発泡体、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、導電性骨格は導電性エアロゲルを含む。いくつかの実施形態では、導電性エアロゲルは、カーボンエアロゲル、グラフェンエアロゲル、グラファイトエアロゲル、カーボンエアロゲル、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、導電性骨格は３Ｄ導電性エアロゲルを含む。いくつかの実施形態では、３Ｄ導電性エアロゲルは、３Ｄカーボンエアロゲル、３Ｄグラフェンエアロゲル、３Ｄグラファイトエアロゲル、３Ｄカーボンエアロゲル、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、導電性骨格は金属イオノゲルを含む。いくつかの実施形態では、金属イオノゲルは、カーボンイオノゲル、グラフェンイオノゲル、グラファイトイオノゲルを含む。いくつかの実施形態では、導電性骨格は金属を含む。いくつかの実施形態では、金属は、アルミニウム、銅、炭素、鉄、銀、金、パラジウム、白金、イリジウム、白金イリジウム合金、ルテニウム、ロジウム、オスミウム、タンタル、チタン、タングステン、ポリシリコン、酸化インジウムスズまたはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、導電性骨格は導電性ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、導電性ポリマーは、トランスポリアセチレン、ポリフルオレン、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリフェニレン、ポリアニリン、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、ポリピレンポリアズレン、ポリナフタレン、ポリカルバゾール、ポリインドール、ポリアゼピン、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）、ポリ（ｐ−フェニレンスルフィド）、ポリ（アセチレン、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、導電性骨格は導電性セラミックを含む。いくつかの実施形態では、導電性セラミックは、チタン酸バリウムジルコニウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウムマグネシウム、チタン酸亜鉛、チタン酸ランタン、チタン酸ネオジム、ジルコン酸バリウム、ジルコン酸カルシウム、マグネシウムニオブ酸鉛、亜鉛ニオブ酸鉛、ニオブ酸リチウム、スズ酸バリウム、スズ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウムマグネシウム、ケイ酸マグネシウム、タンタル酸バリウム、二酸化チタン、酸化ニオブ、ジルコニア、シリカ、サファイア、酸化ベリリウム、スズチタン酸ジルコニウム、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、導電性骨格は、２つ以上の材料または元素の合金から構成される。
【００２３】
いくつかの実施形態では、層状複水酸化物と導電性骨格との質量比は、約０．２：１〜約２．４：１である。いくつかの実施形態では、層状複水酸化物と導電性骨格との質量比は、少なくとも約０．２：１、約０．４：１、約０．６：１、約０．８：１、約１：１、約１．２：１、約１．４：１、約１．６：１、約１．８：１、約２：１、約２．２：１、または約２．４：１である。いくつかの実施形態では、層状複水酸化物と導電性骨格との質量比は、最大で約０．２：１、約０．４：１、約０．６：１、約０．８：１、約１：１、約１．２：１、約１．４：１、約１．６：１、約１．８：１、約２：１、約２．２：１、または約２．４：１である。いくつかの実施形態では、層状複水酸化物と導電性骨格との質量比は、約０．２：１〜約０．４：１、約０．２：１〜約０．６：１、約０．２：１〜約０．８：１、約０．２：１〜約１：１、約０．２：１〜約１．２：１、約０．２：１〜約１．４：１、約０．２：１〜約１．６：１、約０．２：１〜約１．８：１、約０．２：１〜約２：１、約０．２：１〜約２．２：１、約０．２：１〜約２．４：１、約０．４：１〜約０．６：１、約０．４：１〜約０．８：１、約０．４：１〜約１：１、約０．４：１〜約１．２：１、約０．４：１〜約１．４：１、約０．４：１〜約１．６：１、約０．４：１〜約１．８：１、約０．４：１〜約２：１、約０．４：１〜約２．２：１、約０．４：１〜約２．４：１、約０．６：１〜約０．８：１、約０．６：１〜約１：１、約０．６：１〜約１．２：１、約０．６：１〜約１．４：１、約０．６：１〜約１．６：１、約０．６：１〜約１．８：１、約０．６：１〜約２：１、約０．６：１〜約２．２：１、約０．６：１〜約２．４：１、約０．８：１〜約１：１、約０．８：１〜約１．２：１、約０．８：１〜約１．４：１、約０．８：１〜約１．６：１、約０．８：１〜約１．８：１、約０．８：１〜約２：１、約０．８：１〜約２．２：１、約０．８：１〜約２．４：１、約１：１〜約１．２：１、約１：１〜約１．４：１、約１：１〜約１．６：１、約１：１〜約１．８：１、約１：１〜約２：１、約１：１〜約２．２：１、約１：１〜約２．４：１、約１．２：１〜約１．４：１、約１．２：１〜約１．６：１、約１．２：１〜約１．８：１、約１．２：１〜約２：１、約１．２：１〜約２．２：１、約１．２：１〜約２．４：１、約１．４：１〜約１．６：１、約１．４：１〜約１．８：１、約１．４：１〜約２：１、約１．４：１〜約２．２：１、約１．４：１〜約２．４：１、約１．６：１〜約１．８：１、約１．６：１〜約２：１、約１．６：１〜約２．２：１、約１．６：１〜約２．４：１、約１．８：１〜約２：１、約１．８：１〜約２．２：１、約１．８：１〜約２．４：１、約２：１〜約２．２：１、約２：１〜約２．４：１、または約２．２：１〜約２．４：１である。いくつかの実施形態では、層状複水酸化物と導電性骨格との質量比は、約０．２：１、約０．４：１、約０．６：１、約０．８：１、約１：１、約１．２：１、約１．４：１、約１．６：１、約１．８：１、約２：１、約２．２：１、または約２．４：１である。
【００２４】
いくつかの実施形態では、第１の集電体は、導電性発泡体を含む。いくつかの実施形態では、導電性発泡体は、アルミニウム発泡体、カーボン発泡体、グラフェン発泡体、グラファイト発泡体、銅発泡体、ニッケル発泡体、パラジウム発泡体、白金発泡体、鋼発泡体、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、導電性発泡体はグラフェン発泡体を含む。いくつかの実施形態では、導電性発泡体はグラファイト発泡体を含む。いくつかの実施形態では、導電性発泡体は銅発泡体を含む。いくつかの実施形態では、導電性発泡体はニッケル発泡体を含む。いくつかの実施形態では、第１の集電体は、電極内の活物質に沿って導電経路を提供する導電性材料のグリッドまたはシートである。
【００２５】
いくつかの実施形態では、第１の電極は約５００Ｆ／ｇ〜約２，２５０Ｆ／ｇの容量を有する。いくつかの実施形態では、第１の電極は少なくとも約５００Ｆ／ｇの容量を有する。いくつかの実施形態では、第１の電極は最大で約２，２５０Ｆ／ｇの容量を有する。いくつかの実施形態では、第１の電極は、約５００Ｆ／ｇ〜約７５０Ｆ／ｇ、約５００Ｆ／ｇ〜約１，０００Ｆ／ｇ、約５００Ｆ／ｇ〜約１，２５０Ｆ／ｇ、約５００Ｆ／ｇ〜約１，５００Ｆ／ｇ、約５００Ｆ／ｇ〜約１，７５０Ｆ／ｇ、約５００Ｆ／ｇ〜約２，０００Ｆ／ｇ、約５００Ｆ／ｇ〜約２，２５０Ｆ／ｇ、約７５０Ｆ／ｇ〜約１，０００Ｆ／ｇ、約７５０Ｆ／ｇ〜約１，２５０Ｆ／ｇ、約７５０Ｆ／ｇ〜約１，５００Ｆ／ｇ、約７５０Ｆ／ｇ〜約１，７５０Ｆ／ｇ、約７５０Ｆ／ｇ〜約２，０００Ｆ／ｇ、約７５０Ｆ／ｇ〜約２，２５０Ｆ／ｇ、約１，０００Ｆ／ｇ〜約１，２５０Ｆ／ｇ、約１，０００Ｆ／ｇ〜約１，５００Ｆ／ｇ、約１，０００Ｆ／ｇ〜約１，７５０Ｆ／ｇ、約１，０００Ｆ／ｇ〜約２，０００Ｆ／ｇ、約１，０００Ｆ／ｇ〜約２，２５０Ｆ／ｇ、約１，２５０Ｆ／ｇ〜約１，５００Ｆ／ｇ、約１，２５０Ｆ／ｇ〜約１，７５０Ｆ／ｇ、約１，２５０Ｆ／ｇ〜約２，０００Ｆ／ｇ、約１，２５０Ｆ／ｇ〜約２，２５０Ｆ／ｇ、約１，５００Ｆ／ｇ〜約１，７５０Ｆ／ｇ、約１，５００Ｆ／ｇ〜約２，０００Ｆ／ｇ、約１，５００Ｆ／ｇ〜約２，２５０Ｆ／ｇ、約１，７５０Ｆ／ｇ〜約２，０００Ｆ／ｇ、約１，７５０Ｆ／ｇ〜約２，２５０Ｆ／ｇ、または約２，０００Ｆ／ｇ〜約２，２５０Ｆ／ｇの容量を有する。いくつかの実施形態では、第１の電極は、約５００Ｆ／ｇ、約７５０Ｆ／ｇ、約１，０００Ｆ／ｇ、約１，２５０Ｆ／ｇ、約１，５００Ｆ／ｇ、約１，７５０Ｆ／ｇ、約２，０００Ｆ／ｇ、または約２，２５０Ｆ／ｇの容量を有する。いくつかの実施形態では、第１の電極は約１，１５０Ｆ／ｇの容量を有する。いくつかの実施形態では、第１の電極は、少なくとも約７５０Ｆ／ｇ、約１，０００Ｆ／ｇ、約１，２５０Ｆ／ｇ、約１，５００Ｆ／ｇ、約１，７５０Ｆ／ｇ、約２，０００Ｆ／ｇ、または約２，２５０Ｆ／ｇの容量を有する。
【００２６】
いくつかの実施形態では、第１の電極は約３０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、第１の電極は少なくとも約３０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、第１の電極は最大で約１２０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、第１の電極は、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約４０ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約５０ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約６０ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約７０ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約８０ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約９０ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約５０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約６０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約７０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約８０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約９０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約６０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約７０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約８０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約９０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約７０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約８０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約９０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約８０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約９０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約９０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、または約１１０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、第１の電極は、約３０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ、約１１０ｍＡｈ／ｇ、または約１２０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、第１の電極は、少なくとも約４０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ、約１１０ｍＡｈ／ｇ、または約１２０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。
【００２７】
いくつかの実施形態では、第２の電極は水酸化物および第２の集電体を含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は、水酸化アルミニウム、水酸化アンモニウム、水酸化ヒ素、水酸化バリウム、水酸化ベリリウム、水酸化ビスマス（ＩＩＩ）、水酸化ホウ素、水酸化カドミウム、水酸化カルシウム、水酸化セリウム（ＩＩＩ）、水酸化セシウム、水酸化クロム（ＩＩ）、水酸化クロム（ＩＩＩ）、水酸化クロム（Ｖ）、水酸化クロム（ＶＩ）、水酸化コバルト（ＩＩ）、水酸化コバルト（ＩＩＩ）、水酸化銅（Ｉ）、水酸化銅（ＩＩ）、水酸化ガリウム（ＩＩ）、水酸化ガリウム（ＩＩＩ）、水酸化金（Ｉ）、水酸化金（ＩＩＩ）、水酸化インジウム（Ｉ）、水酸化インジウム（ＩＩ）、水酸化インジウム（ＩＩＩ）、水酸化イリジウム（ＩＩＩ）、水酸化鉄（ＩＩ）、水酸化鉄（ＩＩＩ）、水酸化ランタン、水酸化鉛（ＩＩ）、水酸化鉛（ＩＶ）、水酸化リチウム、水酸化マグネシウム、水酸化マンガン（ＩＩ）、水酸化マンガン（ＩＩＩ）、水酸化マンガン（ＩＶ）、水酸化マンガン（ＶＩＩ）、水酸化水銀（Ｉ）、水酸化水銀（ＩＩ）、水酸化モリブデン、水酸化ネオジム、オキソ水酸化ニッケル、水酸化ニッケル（ＩＩ）、水酸化ニッケル（ＩＩＩ）、水酸化ニオブ、水酸化オスミウム（ＩＶ）、水酸化パラジウム（ＩＩ）、水酸化パラジウム（ＩＶ）、水酸化白金（ＩＩ）、水酸化白金（ＩＶ）、水酸化プルトニウム（ＩＶ）、水酸化カリウム、水酸化ラジウム、水酸化ルビジウム、水酸化ルテニウム（ＩＩＩ）、水酸化スカンジウム、水酸化ケイ素、水酸化銀、水酸化ナトリウム、水酸化ストロンチウム、水酸化タンタル（Ｖ）、水酸化テクネチウム（ＩＩ）、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化タリウム（Ｉ）、水酸化タリウム（ＩＩＩ）、水酸化トリウム、水酸化スズ（ＩＩ）、水酸化スズ（ＩＶ）、水酸化チタン（ＩＩ）、水酸化チタン（ＩＩＩ）、水酸化チタン（ＩＶ）、水酸化タングステン（ＩＩ）、水酸化ウラニル、水酸化バナジウム（ＩＩ）、水酸化バナジウム（ＩＩＩ）、水酸化バナジウム（Ｖ）、水酸化イッテルビウム、水酸化イットリウム、水酸化亜鉛、水酸化ジルコニウムを含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は、水酸化物ナノフレーク、水酸化物ナノ粒子、水酸化ナノ粉末、水酸化物ナノフラワー、水酸化物ナノドット、水酸化物ナノロッド、水酸化物ナノチェーン、水酸化物ナノファイバー、水酸化物ナノ粒子、水酸化物ナノプレートレット、水酸化物ナノリボン、水酸化物ナノリング、水酸化物ナノシート、またはそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化ニッケル（ＩＩ）を含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化ニッケル（ＩＩＩ）を含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化パラジウム（ＩＩ）を含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化パラジウム（ＩＶ）を含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化銅（Ｉ）を含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化銅（ＩＩ）を含む。
【００２８】
いくつかの実施形態では、水酸化物は第２の集電体上に堆積する。いくつかの実施形態では、第２の集電体は導電性発泡体を含む。いくつかの実施形態では、導電性発泡体は、アルミニウム発泡体、カーボン発泡体、グラフェン発泡体、グラファイト発泡体、銅発泡体、ニッケル発泡体、パラジウム発泡体、白金発泡体、鋼発泡体、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、導電性発泡体はグラフェン発泡体を含む。いくつかの実施形態では、導電性発泡体はグラファイト発泡体を含む。いくつかの実施形態では、導電性発泡体は銅発泡体を含む。いくつかの実施形態では、導電性発泡体はニッケル発泡体を含む。
【００２９】
いくつかの実施形態では、第２の電極は約５００Ｆ／ｇ〜約２，５００Ｆ／ｇの容量を有する。いくつかの実施形態では、第２の電極は少なくとも約５００Ｆ／ｇの容量を有する。いくつかの実施形態では、第２の電極は最大で約２，５００Ｆ／ｇの容量を有する。いくつかの実施形態では、第２の電極は、約５００Ｆ／ｇ〜約７５０Ｆ／ｇ、約５００Ｆ／ｇ〜約１，０００Ｆ／ｇ、約５００Ｆ／ｇ〜約１，２５０Ｆ／ｇ、約５００Ｆ／ｇ〜約１，５００Ｆ／ｇ、約５００Ｆ／ｇ〜約１，７５０Ｆ／ｇ、約５００Ｆ／ｇ〜約２，０００Ｆ／ｇ、約５００Ｆ／ｇ〜約２，２５０Ｆ／ｇ、約５００Ｆ／ｇ〜約２，５００Ｆ／ｇ、約７５０Ｆ／ｇ〜約１，０００Ｆ／ｇ、約７５０Ｆ／ｇ〜約１，２５０Ｆ／ｇ、約７５０Ｆ／ｇ〜約１，５００Ｆ／ｇ、約７５０Ｆ／ｇ〜約１，７５０Ｆ／ｇ、約７５０Ｆ／ｇ〜約２，０００Ｆ／ｇ、約７５０Ｆ／ｇ〜約２，２５０Ｆ／ｇ、約７５０Ｆ／ｇ〜約２，５００Ｆ／ｇ、約１，０００Ｆ／ｇ〜約１，２５０Ｆ／ｇ、約１，０００Ｆ／ｇ〜約１，５００Ｆ／ｇ、約１，０００Ｆ／ｇ〜約１，７５０Ｆ／ｇ、約１，０００Ｆ／ｇ〜約２，０００Ｆ／ｇ、約１，０００Ｆ／ｇ〜約２，２５０Ｆ／ｇ、約１，０００Ｆ／ｇ〜約２，５００Ｆ／ｇ、約１，２５０Ｆ／ｇ〜約１，５００Ｆ／ｇ、約１，２５０Ｆ／ｇ〜約１，７５０Ｆ／ｇ、約１，２５０Ｆ／ｇ〜約２，０００Ｆ／ｇ、約１，２５０Ｆ／ｇ〜約２，２５０Ｆ／ｇ、約１，２５０Ｆ／ｇ〜約２，５００Ｆ／ｇ、約１，５００Ｆ／ｇ〜約１，７５０Ｆ／ｇ、約１，５００Ｆ／ｇ〜約２，０００Ｆ／ｇ、約１，５００Ｆ／ｇ〜約２，２５０Ｆ／ｇ、約１，５００Ｆ／ｇ〜約２，５００Ｆ／ｇ、約１，７５０Ｆ／ｇ〜約２，０００Ｆ／ｇ、約１，７５０Ｆ／ｇ〜約２，２５０Ｆ／ｇ、約１，７５０Ｆ／ｇ〜約２，５００Ｆ／ｇ、約２，０００Ｆ／ｇ〜約２，２５０Ｆ／ｇ、約２，０００Ｆ／ｇ〜約２，５００Ｆ／ｇ、または約２，２５０Ｆ／ｇ〜約２，５００Ｆ／ｇの容量を有する。いくつかの実施形態では、第２の電極は、約５００Ｆ／ｇ、約７５０Ｆ／ｇ、約１，０００Ｆ／ｇ、約１，２５０Ｆ／ｇ、約１，５００Ｆ／ｇ、約１，７５０Ｆ／ｇ、約２，０００Ｆ／ｇ、約２，２５０Ｆ／ｇ、または約２，５００Ｆ／ｇの容量を有する。いくつかの実施形態では、第２の電極は、少なくとも約７５０Ｆ／ｇ、約１，０００Ｆ／ｇ、約１，２５０Ｆ／ｇ、約１，５００Ｆ／ｇ、約１，７５０Ｆ／ｇ、約２，０００Ｆ／ｇ、約２，２５０Ｆ／ｇ、または約２，５００Ｆ／ｇの容量を有する。
【００３０】
いくつかの実施形態では、第２の電極は約３０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、第２の電極は少なくとも約３０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、第２の電極は最大で約１２０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、第２の電極は、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約４０ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約５０ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約６０ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約７０ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約８０ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約９０ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約５０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約６０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約７０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約８０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約９０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約６０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約７０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約８０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約９０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約７０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約８０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約９０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約８０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約９０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約９０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、または約１１０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、第２の電極は、約３０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ、約１１０ｍＡｈ／ｇ、または約１２０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、第２の電極は、少なくとも約４０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ、約１１０ｍＡｈ／ｇ、または約１２０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。
【００３１】
いくつかの実施形態では、第１の電極は、正極として使用されるように構成される。いくつかの実施形態では、第１の電極は、負極として使用されるように構成される。いくつかの実施形態では、第１の電極と第２の電極は同じである。いくつかの実施形態では、第２の電極は、正極として使用されるように構成される。いくつかの実施形態では、第２の電極は、負極として使用されるように構成される。
【００３２】
いくつかの実施形態では、電解質は水性電解質を含む。いくつかの実施形態では、電解質はアルカリ性電解質を含む。いくつかの実施形態では、電解質は塩基を含む。いくつかの実施形態では、塩基は強塩基を含む。いくつかの実施形態では、強塩基は、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化ルビジウム、水酸化セシウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化ストロンチウム、水酸化バリウム、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、強塩基は水酸化カリウムを含む。いくつかの実施形態では、強塩基は水酸化カルシウムを含む。いくつかの実施形態では、強塩基は水酸化ナトリウムを含む。
【００３３】
いくつかの実施形態では、導電性添加剤は遷移金属酸化物を含む。いくつかの実施形態では、遷移金属酸化物は、酸化ナトリウム（Ｉ）、酸化カリウム（Ｉ）、酸化鉄（ＩＩ）、酸化マグネシウム（ＩＩ）、酸化カルシウム（ＩＩ）、酸化クロム（ＩＩＩ）、酸化銅（Ｉ）、酸化亜鉛（ＩＩ）、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、導電性添加剤は半導体材料を含む。いくつかの実施形態では、半導体材料は、塩化第一銅、リン化カドミウム、ヒ化カドミウム、アンチモン化カドミウム、リン化亜鉛、ヒ化亜鉛、アンチモン化亜鉛、セレン化カドミウム、硫化カドミウム、テルル化カドミウム、セレン化亜鉛、硫化亜鉛、テルル化亜鉛、酸化亜鉛、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、導電性添加剤は酸化ナトリウム（Ｉ）を含む。いくつかの実施形態では、導電性添加剤は含む。いくつかの実施形態では、導電性添加剤は酸化鉄（ＩＩ）を含む。いくつかの実施形態では、導電性添加剤は酸化亜鉛を含む。
【００３４】
いくつかの実施形態では、電解質は約１Ｍ〜約１２Ｍの濃度を有する。いくつかの実施形態では、電解質は少なくとも約１Ｍの濃度を有する。いくつかの実施形態では、電解質は最大で約１２Ｍの濃度を有する。いくつかの実施形態では、電解質は、約１Ｍ〜約２Ｍ、約１Ｍ〜約３Ｍ、約１Ｍ〜約４Ｍ、約１Ｍ〜約５Ｍ、約１Ｍ〜約６Ｍ、約１Ｍ〜約７Ｍ、約１Ｍ〜約８Ｍ、約１Ｍ〜約９Ｍ、約１Ｍ〜約１０Ｍ、約１Ｍ〜約１１Ｍ、約１Ｍ〜約１２Ｍ、約２Ｍ〜約３Ｍ、約２Ｍ〜約４Ｍ、約２Ｍ〜約５Ｍ、約２Ｍ〜約６Ｍ、約２Ｍ〜約７Ｍ、約２Ｍ〜約８Ｍ、約２Ｍ〜約９Ｍ、約２Ｍ〜約１０Ｍ、約２Ｍ〜約１１Ｍ、約２Ｍ〜約１２Ｍ、約３Ｍ〜約４Ｍ、約３Ｍ〜約５Ｍ、約３Ｍ〜約６Ｍ、約３Ｍ〜約７Ｍ、約３Ｍ〜約８Ｍ、約３Ｍ〜約９Ｍ、約３Ｍ〜約１０Ｍ、約３Ｍ〜約１１Ｍ、約３Ｍ〜約１２Ｍ、約４Ｍ〜約５Ｍ、約４Ｍ〜約６Ｍ、約４Ｍ〜約７Ｍ、約４Ｍ〜約８Ｍ、約４Ｍ〜約９Ｍ、約４Ｍ〜約１０Ｍ、約４Ｍ〜約１１Ｍ、約４Ｍ〜約１２Ｍ、約５Ｍ〜約６Ｍ、約５Ｍ〜約７Ｍ、約５Ｍ〜約８Ｍ、約５Ｍ〜約９Ｍ、約５Ｍ〜約１０Ｍ、約５Ｍ〜約１１Ｍ、約５Ｍ〜約１２Ｍ、約６Ｍ〜約７Ｍ、約６Ｍ〜約８Ｍ、約６Ｍ〜約９Ｍ、約６Ｍ〜約１０Ｍ、約６Ｍ〜約１１Ｍ、約６Ｍ〜約１２Ｍ、約７Ｍ〜約８Ｍ、約７Ｍ〜約９Ｍ、約７Ｍ〜約１０Ｍ、約７Ｍ〜約１１Ｍ、約７Ｍ〜約１２Ｍ、約８Ｍ〜約９Ｍ、約８Ｍ〜約１０Ｍ、約８Ｍ〜約１１Ｍ、約８Ｍ〜約１２Ｍ、約９Ｍ〜約１０Ｍ、約９Ｍ〜約１１Ｍ、約９Ｍ〜約１２Ｍ、約１０Ｍ〜約１１Ｍ、約１０Ｍ〜約１２Ｍ、または約１１Ｍ〜約１２Ｍの濃度を有する。いくつかの実施形態では、電解質は、約１Ｍ、約２Ｍ、約３Ｍ、約４Ｍ、約５Ｍ、約６Ｍ、約７Ｍ、約８Ｍ、約９Ｍ、約１０Ｍ、約１１Ｍ、または約１２Ｍの濃度を有する。いくつかの実施形態では、電解質は、少なくとも約２Ｍ、約３Ｍ、約４Ｍ、約５Ｍ、約６Ｍ、約７Ｍ、約８Ｍ、約９Ｍ、約１０Ｍ、約１１Ｍ、または約１２Ｍの濃度を有する。いくつかの実施形態では、電解質は、最大で約１Ｍ、約２Ｍ、約３Ｍ、約４Ｍ、約５Ｍ、約６Ｍ、約７Ｍ、約８Ｍ、約９Ｍ、約１０Ｍ、または約１１Ｍの濃度を有する。
【００３５】
いくつかの実施形態では、セパレータは、第１の電極と第２の電極との間の設定距離を維持して、電気的短絡を防ぎ、同時にイオン性電荷キャリアの輸送を可能にする。いくつかの実施形態では、セパレータは、第１の電極と第２の電極との間に配置される透過性膜を含む。いくつかの実施形態では、セパレータは、不織繊維、ポリマー膜、セラミック、天然材料、支持液膜またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、不織繊維は、綿、ナイロン、ポリエステル、ガラス、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、ポリマー膜は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ（テトラフルオロエチレン）、ポリ塩化ビニル、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、天然素材は、ゴム、アスベスト、木材、またはこれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、支持液膜は、微孔性セパレータ内に含まれる固相および液相を含む。いくつかの実施形態では、セパレータは、一方向に配向した繊維、ランダムに配向した繊維、またはそれらの任意の組み合わせのシート、ウェブ、またはマットを含む。いくつかの実施形態では、セパレータは単一の層を含む。いくつかの実施形態では、セパレータは複数の層を含む。
【００３６】
いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約４００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，６００Ｗｈ／ｋｇの活物質比エネルギー密度を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、少なくとも約４００Ｗｈ／ｋｇの活物質比エネルギー密度を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、最大で約１，６００Ｗｈ／ｋｇの活物質比エネルギー密度を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約４００Ｗｈ／ｋｇ〜約５００Ｗｈ／ｋｇ、約４００Ｗｈ／ｋｇ〜約６００Ｗｈ／ｋｇ、約４００Ｗｈ／ｋｇ〜約７００Ｗｈ／ｋｇ、約４００Ｗｈ／ｋｇ〜約８００Ｗｈ／ｋｇ、約４００Ｗｈ／ｋｇ〜約９００Ｗｈ／ｋｇ、約４００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，０００Ｗｈ／ｋｇ、約４００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，１００Ｗｈ／ｋｇ、約４００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，２００Ｗｈ／ｋｇ、約４００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，３００Ｗｈ／ｋｇ、約４００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，４００Ｗｈ／ｋｇ、約４００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，６００Ｗｈ／ｋｇ、約５００Ｗｈ／ｋｇ〜約６００Ｗｈ／ｋｇ、約５００Ｗｈ／ｋｇ〜約７００Ｗｈ／ｋｇ、約５００Ｗｈ／ｋｇ〜約８００Ｗｈ／ｋｇ、約５００Ｗｈ／ｋｇ〜約９００Ｗｈ／ｋｇ、約５００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，０００Ｗｈ／ｋｇ、約５００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，１００Ｗｈ／ｋｇ、約５００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，２００Ｗｈ／ｋｇ、約５００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，３００Ｗｈ／ｋｇ、約５００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，４００Ｗｈ／ｋｇ、約５００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，６００Ｗｈ／ｋｇ、約６００Ｗｈ／ｋｇ〜約７００Ｗｈ／ｋｇ、約６００Ｗｈ／ｋｇ〜約８００Ｗｈ／ｋｇ、約６００Ｗｈ／ｋｇ〜約９００Ｗｈ／ｋｇ、約６００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，０００Ｗｈ／ｋｇ、約６００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，１００Ｗｈ／ｋｇ、約６００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，２００Ｗｈ／ｋｇ、約６００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，３００Ｗｈ／ｋｇ、約６００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，４００Ｗｈ／ｋｇ、約６００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，６００Ｗｈ／ｋｇ、約７００Ｗｈ／ｋｇ〜約８００Ｗｈ／ｋｇ、約７００Ｗｈ／ｋｇ〜約９００Ｗｈ／ｋｇ、約７００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，０００Ｗｈ／ｋｇ、約７００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，１００Ｗｈ／ｋｇ、約７００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，２００Ｗｈ／ｋｇ、約７００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，３００Ｗｈ／ｋｇ、約７００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，４００Ｗｈ／ｋｇ、約７００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，６００Ｗｈ／ｋｇ、約８００Ｗｈ／ｋｇ〜約９００Ｗｈ／ｋｇ、約８００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，０００Ｗｈ／ｋｇ、約８００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，１００Ｗｈ／ｋｇ、約８００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，２００Ｗｈ／ｋｇ、約８００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，３００Ｗｈ／ｋｇ、約８００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，４００Ｗｈ／ｋｇ、約８００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，６００Ｗｈ／ｋｇ、約９００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，０００Ｗｈ／ｋｇ、約９００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，１００Ｗｈ／ｋｇ、約９００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，２００Ｗｈ／ｋｇ、約９００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，３００Ｗｈ／ｋｇ、約９００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，４００Ｗｈ／ｋｇ、約９００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，６００Ｗｈ／ｋｇ、約１，０００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，１００Ｗｈ／ｋｇ、約１，０００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，２００Ｗｈ／ｋｇ、約１，０００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，３００Ｗｈ／ｋｇ、約１，０００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，４００Ｗｈ／ｋｇ、約１，０００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，６００Ｗｈ／ｋｇ、約１，１００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，２００Ｗｈ／ｋｇ、約１，１００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，３００Ｗｈ／ｋｇ、約１，１００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，４００Ｗｈ／ｋｇ、約１，１００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，６００Ｗｈ／ｋｇ、約１，２００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，３００Ｗｈ／ｋｇ、約１，２００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，４００Ｗｈ／ｋｇ、約１，２００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，６００Ｗｈ／ｋｇ、約１，３００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，４００Ｗｈ／ｋｇ、約１，３００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，６００Ｗｈ／ｋｇ、または約１，４００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，６００Ｗｈ／ｋｇの活物質比エネルギー密度を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約４００Ｗｈ／ｋｇ、約５００Ｗｈ／ｋｇ、約６００Ｗｈ／ｋｇ、約７００Ｗｈ／ｋｇ、約８００Ｗｈ／ｋｇ、約９００Ｗｈ／ｋｇ、約１，０００Ｗｈ／ｋｇ、約１，１００Ｗｈ／ｋｇ、約１，２００Ｗｈ／ｋｇ、約１，３００Ｗｈ／ｋｇ、約１，４００Ｗｈ／ｋｇ、または約１，６００Ｗｈ／ｋｇの活物質比エネルギー密度を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、少なくとも約５００Ｗｈ／ｋｇ、約６００Ｗｈ／ｋｇ、約７００Ｗｈ／ｋｇ、約８００Ｗｈ／ｋｇ、約９００Ｗｈ／ｋｇ、約１，０００Ｗｈ／ｋｇ、約１，１００Ｗｈ／ｋｇ、約１，２００Ｗｈ／ｋｇ、約１，３００Ｗｈ／ｋｇ、約１，４００Ｗｈ／ｋｇ、または約１，６００Ｗｈ／ｋｇの活物質比エネルギー密度を有する。
【００３７】
いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約２００Ｗｈ／ｋｇ〜約８００Ｗｈ／ｋｇの総重量比エネルギー密度を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、少なくとも約２００Ｗｈ／ｋｇの総重量比エネルギー密度を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、最大で約８００Ｗｈ／ｋｇの総重量比エネルギー密度を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約２００Ｗｈ／ｋｇ〜約２５０Ｗｈ／ｋｇ、約２００Ｗｈ／ｋｇ〜約３００Ｗｈ／ｋｇ、約２００Ｗｈ／ｋｇ〜約３５０Ｗｈ／ｋｇ、約２００Ｗｈ／ｋｇ〜約４００Ｗｈ／ｋｇ、約２００Ｗｈ／ｋｇ〜約４５０Ｗｈ／ｋｇ、約２００Ｗｈ／ｋｇ〜約５００Ｗｈ／ｋｇ、約２００Ｗｈ／ｋｇ〜約５５０Ｗｈ／ｋｇ、約２００Ｗｈ／ｋｇ〜約６００Ｗｈ／ｋｇ、約２００Ｗｈ／ｋｇ〜約６５０Ｗｈ／ｋｇ、約２００Ｗｈ／ｋｇ〜約７００Ｗｈ／ｋｇ、約２００Ｗｈ／ｋｇ〜約８００Ｗｈ／ｋｇ、約２５０Ｗｈ／ｋｇ〜約３００Ｗｈ／ｋｇ、約２５０Ｗｈ／ｋｇ〜約３５０Ｗｈ／ｋｇ、約２５０Ｗｈ／ｋｇ〜約４００Ｗｈ／ｋｇ、約２５０Ｗｈ／ｋｇ〜約４５０Ｗｈ／ｋｇ、約２５０Ｗｈ／ｋｇ〜約５００Ｗｈ／ｋｇ、約２５０Ｗｈ／ｋｇ〜約５５０Ｗｈ／ｋｇ、約２５０Ｗｈ／ｋｇ〜約６００Ｗｈ／ｋｇ、約２５０Ｗｈ／ｋｇ〜約６５０Ｗｈ／ｋｇ、約２５０Ｗｈ／ｋｇ〜約７００Ｗｈ／ｋｇ、約２５０Ｗｈ／ｋｇ〜約８００Ｗｈ／ｋｇ、約３００Ｗｈ／ｋｇ〜約３５０Ｗｈ／ｋｇ、約３００Ｗｈ／ｋｇ〜約４００Ｗｈ／ｋｇ、約３００Ｗｈ／ｋｇ〜約４５０Ｗｈ／ｋｇ、約３００Ｗｈ／ｋｇ〜約５００Ｗｈ／ｋｇ、約３００Ｗｈ／ｋｇ〜約５５０Ｗｈ／ｋｇ、約３００Ｗｈ／ｋｇ〜約６００Ｗｈ／ｋｇ、約３００Ｗｈ／ｋｇ〜約６５０Ｗｈ／ｋｇ、約３００Ｗｈ／ｋｇ〜約７００Ｗｈ／ｋｇ、約３００Ｗｈ／ｋｇ〜約８００Ｗｈ／ｋｇ、約３５０Ｗｈ／ｋｇ〜約４００Ｗｈ／ｋｇ、約３５０Ｗｈ／ｋｇ〜約４５０Ｗｈ／ｋｇ、約３５０Ｗｈ／ｋｇ〜約５００Ｗｈ／ｋｇ、約３５０Ｗｈ／ｋｇ〜約５５０Ｗｈ／ｋｇ、約３５０Ｗｈ／ｋｇ〜約６００Ｗｈ／ｋｇ、約３５０Ｗｈ／ｋｇ〜約６５０Ｗｈ／ｋｇ、約３５０Ｗｈ／ｋｇ〜約７００Ｗｈ／ｋｇ、約３５０Ｗｈ／ｋｇ〜約８００Ｗｈ／ｋｇ、約４００Ｗｈ／ｋｇ〜約４５０Ｗｈ／ｋｇ、約４００Ｗｈ／ｋｇ〜約５００Ｗｈ／ｋｇ、約４００Ｗｈ／ｋｇ〜約５５０Ｗｈ／ｋｇ、約４００Ｗｈ／ｋｇ〜約６００Ｗｈ／ｋｇ、約４００Ｗｈ／ｋｇ〜約６５０Ｗｈ／ｋｇ、約４００Ｗｈ／ｋｇ〜約７００Ｗｈ／ｋｇ、約４００Ｗｈ／ｋｇ〜約８００Ｗｈ／ｋｇ、約４５０Ｗｈ／ｋｇ〜約５００Ｗｈ／ｋｇ、約４５０Ｗｈ／ｋｇ〜約５５０Ｗｈ／ｋｇ、約４５０Ｗｈ／ｋｇ〜約６００Ｗｈ／ｋｇ、約４５０Ｗｈ／ｋｇ〜約６５０Ｗｈ／ｋｇ、約４５０Ｗｈ／ｋｇ〜約７００Ｗｈ／ｋｇ、約４５０Ｗｈ／ｋｇ〜約８００Ｗｈ／ｋｇ、約５００Ｗｈ／ｋｇ〜約５５０Ｗｈ／ｋｇ、約５００Ｗｈ／ｋｇ〜約６００Ｗｈ／ｋｇ、約５００Ｗｈ／ｋｇ〜約６５０Ｗｈ／ｋｇ、約５００Ｗｈ／ｋｇ〜約７００Ｗｈ／ｋｇ、約５００Ｗｈ／ｋｇ〜約８００Ｗｈ／ｋｇ、約５５０Ｗｈ／ｋｇ〜約６００Ｗｈ／ｋｇ、約５５０Ｗｈ／ｋｇ〜約６５０Ｗｈ／ｋｇ、約５５０Ｗｈ／ｋｇ〜約７００Ｗｈ／ｋｇ、約５５０Ｗｈ／ｋｇ〜約８００Ｗｈ／ｋｇ、約６００Ｗｈ／ｋｇ〜約６５０Ｗｈ／ｋｇ、約６００Ｗｈ／ｋｇ〜約７００Ｗｈ／ｋｇ、約６００Ｗｈ／ｋｇ〜約８００Ｗｈ／ｋｇ、約６５０Ｗｈ／ｋｇ〜約７００Ｗｈ／ｋｇ、約６５０Ｗｈ／ｋｇ〜約８００Ｗｈ／ｋｇ、または約７００Ｗｈ／ｋｇ〜約８００Ｗｈ／ｋｇの総重量比エネルギー密度を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約２００Ｗｈ／ｋｇ、約２５０Ｗｈ／ｋｇ、約３００Ｗｈ／ｋｇ、約３５０Ｗｈ／ｋｇ、約４００Ｗｈ／ｋｇ、約４５０Ｗｈ／ｋｇ、約５００Ｗｈ／ｋｇ、約５５０Ｗｈ／ｋｇ、約６００Ｗｈ／ｋｇ、約６５０Ｗｈ／ｋｇ、約７００Ｗｈ／ｋｇ、または約８００Ｗｈ／ｋｇの総重量比エネルギー密度を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、少なくとも約２５０Ｗｈ／ｋｇ、約３００Ｗｈ／ｋｇ、約３５０Ｗｈ／ｋｇ、約４００Ｗｈ／ｋｇ、約４５０Ｗｈ／ｋｇ、約５００Ｗｈ／ｋｇ、約５５０Ｗｈ／ｋｇ、約６００Ｗｈ／ｋｇ、約６５０Ｗｈ／ｋｇ、約７００Ｗｈ／ｋｇ、または約８００Ｗｈ／ｋｇの総重量比エネルギー密度を有する。
【００３８】
いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約３００Ｗｈ／Ｌ〜約１，５００Ｗｈ／Ｌの総体積比エネルギー密度を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、少なくとも約３００Ｗｈ／Ｌの総体積比エネルギー密度を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、最大で約１，５００Ｗｈ／Ｌの総体積比エネルギー密度を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約３００Ｗｈ／Ｌ〜約４００Ｗｈ／Ｌ、約３００Ｗｈ／Ｌ〜約５００Ｗｈ／Ｌ、約３００Ｗｈ／Ｌ〜約６００Ｗｈ／Ｌ、約３００Ｗｈ／Ｌ〜約７００Ｗｈ／Ｌ、約３００Ｗｈ／Ｌ〜約８００Ｗｈ／Ｌ、約３００Ｗｈ／Ｌ〜約９００Ｗｈ／Ｌ、約３００Ｗｈ／Ｌ〜約１，０００Ｗｈ／Ｌ、約３００Ｗｈ／Ｌ〜約１，１００Ｗｈ／Ｌ、約３００Ｗｈ／Ｌ〜約１，２００Ｗｈ／Ｌ、約３００Ｗｈ／Ｌ〜約１，３００Ｗｈ／Ｌ、約３００Ｗｈ／Ｌ〜約１，５００Ｗｈ／Ｌ、約４００Ｗｈ／Ｌ〜約５００Ｗｈ／Ｌ、約４００Ｗｈ／Ｌ〜約６００Ｗｈ／Ｌ、約４００Ｗｈ／Ｌ〜約７００Ｗｈ／Ｌ、約４００Ｗｈ／Ｌ〜約８００Ｗｈ／Ｌ、約４００Ｗｈ／Ｌ〜約９００Ｗｈ／Ｌ、約４００Ｗｈ／Ｌ〜約１，０００Ｗｈ／Ｌ、約４００Ｗｈ／Ｌ〜約１，１００Ｗｈ／Ｌ、約４００Ｗｈ／Ｌ〜約１，２００Ｗｈ／Ｌ、約４００Ｗｈ／Ｌ〜約１，３００Ｗｈ／Ｌ、約４００Ｗｈ／Ｌ〜約１，５００Ｗｈ／Ｌ、約５００Ｗｈ／Ｌ〜約６００Ｗｈ／Ｌ、約５００Ｗｈ／Ｌ〜約７００Ｗｈ／Ｌ、約５００Ｗｈ／Ｌ〜約８００Ｗｈ／Ｌ、約５００Ｗｈ／Ｌ〜約９００Ｗｈ／Ｌ、約５００Ｗｈ／Ｌ〜約１，０００Ｗｈ／Ｌ、約５００Ｗｈ／Ｌ〜約１，１００Ｗｈ／Ｌ、約５００Ｗｈ／Ｌ〜約１，２００Ｗｈ／Ｌ、約５００Ｗｈ／Ｌ〜約１，３００Ｗｈ／Ｌ、約５００Ｗｈ／Ｌ〜約１，５００Ｗｈ／Ｌ、約６００Ｗｈ／Ｌ〜約７００Ｗｈ／Ｌ、約６００Ｗｈ／Ｌ〜約８００Ｗｈ／Ｌ、約６００Ｗｈ／Ｌ〜約９００Ｗｈ／Ｌ、約６００Ｗｈ／Ｌ〜約１，０００Ｗｈ／Ｌ、約６００Ｗｈ／Ｌ〜約１，１００Ｗｈ／Ｌ、約６００Ｗｈ／Ｌ〜約１，２００Ｗｈ／Ｌ、約６００Ｗｈ／Ｌ〜約１，３００Ｗｈ／Ｌ、約６００Ｗｈ／Ｌ〜約１，５００Ｗｈ／Ｌ、約７００Ｗｈ／Ｌ〜約８００Ｗｈ／Ｌ、約７００Ｗｈ／Ｌ〜約９００Ｗｈ／Ｌ、約７００Ｗｈ／Ｌ〜約１，０００Ｗｈ／Ｌ、約７００Ｗｈ／Ｌ〜約１，１００Ｗｈ／Ｌ、約７００Ｗｈ／Ｌ〜約１，２００Ｗｈ／Ｌ、約７００Ｗｈ／Ｌ〜約１，３００Ｗｈ／Ｌ、約７００Ｗｈ／Ｌ〜約１，５００Ｗｈ／Ｌ、約８００Ｗｈ／Ｌ〜約９００Ｗｈ／Ｌ、約８００Ｗｈ／Ｌ〜約１，０００Ｗｈ／Ｌ、約８００Ｗｈ／Ｌ〜約１，１００Ｗｈ／Ｌ、約８００Ｗｈ／Ｌ〜約１，２００Ｗｈ／Ｌ、約８００Ｗｈ／Ｌ〜約１，３００Ｗｈ／Ｌ、約８００Ｗｈ／Ｌ〜約１，５００Ｗｈ／Ｌ、約９００Ｗｈ／Ｌ〜約１，０００Ｗｈ／Ｌ、約９００Ｗｈ／Ｌ〜約１，１００Ｗｈ／Ｌ、約９００Ｗｈ／Ｌ〜約１，２００Ｗｈ／Ｌ、約９００Ｗｈ／Ｌ〜約１，３００Ｗｈ／Ｌ、約９００Ｗｈ／Ｌ〜約１，５００Ｗｈ／Ｌ、約１，０００Ｗｈ／Ｌ〜約１，１００Ｗｈ／Ｌ、約１，０００Ｗｈ／Ｌ〜約１，２００Ｗｈ／Ｌ、約１，０００Ｗｈ／Ｌ〜約１，３００Ｗｈ／Ｌ、約１，０００Ｗｈ／Ｌ〜約１，５００Ｗｈ／Ｌ、約１，１００Ｗｈ／Ｌ〜約１，２００Ｗｈ／Ｌ、約１，１００Ｗｈ／Ｌ〜約１，３００Ｗｈ／Ｌ、約１，１００Ｗｈ／Ｌ〜約１，５００Ｗｈ／Ｌ、約１，２００Ｗｈ／Ｌ〜約１，３００Ｗｈ／Ｌ、約１，２００Ｗｈ／Ｌ〜約１，５００Ｗｈ／Ｌ、または約１，３００Ｗｈ／Ｌ〜約１，５００Ｗｈ／Ｌの総体積比エネルギー密度を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約３００Ｗｈ／Ｌ、約４００Ｗｈ／Ｌ、約５００Ｗｈ／Ｌ、約６００Ｗｈ／Ｌ、約７００Ｗｈ／Ｌ、約８００Ｗｈ／Ｌ、約９００Ｗｈ／Ｌ、約１，０００Ｗｈ／Ｌ、約１，１００Ｗｈ／Ｌ、約１，２００Ｗｈ／Ｌ、約１，３００Ｗｈ／Ｌ、または約１，５００Ｗｈ／Ｌの総体積比エネルギー密度を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、少なくとも約４００Ｗｈ／Ｌ、約５００Ｗｈ／Ｌ、約６００Ｗｈ／Ｌ、約７００Ｗｈ／Ｌ、約８００Ｗｈ／Ｌ、約９００Ｗｈ／Ｌ、約１，０００Ｗｈ／Ｌ、約１，１００Ｗｈ／Ｌ、約１，２００Ｗｈ／Ｌ、約１，３００Ｗｈ／Ｌ、または約１，５００Ｗｈ／Ｌの総体積比エネルギー密度を有する。
【００３９】
いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約７５ｋＷ／ｋｇ〜約２７５ｋＷ／ｋｇの活物質比出力密度を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、少なくとも約７５ｋＷ／ｋｇの活物質比出力密度を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、最大で約２７５ｋＷ／ｋｇの活物質比出力密度を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約７５ｋＷ／ｋｇ〜約１００ｋＷ／ｋｇ、約７５ｋＷ／ｋｇ〜約１２５ｋＷ／ｋｇ、約７５ｋＷ／ｋｇ〜約１５０ｋＷ／ｋｇ、約７５ｋＷ／ｋｇ〜約１７５ｋＷ／ｋｇ、約７５ｋＷ／ｋｇ〜約２００ｋＷ／ｋｇ、約７５ｋＷ／ｋｇ〜約２２５ｋＷ／ｋｇ、約７５ｋＷ／ｋｇ〜約２５０ｋＷ／ｋｇ、約７５ｋＷ／ｋｇ〜約２７５ｋＷ／ｋｇ、約１００ｋＷ／ｋｇ〜約１２５ｋＷ／ｋｇ、約１００ｋＷ／ｋｇ〜約１５０ｋＷ／ｋｇ、約１００ｋＷ／ｋｇ〜約１７５ｋＷ／ｋｇ、約１００ｋＷ／ｋｇ〜約２００ｋＷ／ｋｇ、約１００ｋＷ／ｋｇ〜約２２５ｋＷ／ｋｇ、約１００ｋＷ／ｋｇ〜約２５０ｋＷ／ｋｇ、約１００ｋＷ／ｋｇ〜約２７５ｋＷ／ｋｇ、約１２５ｋＷ／ｋｇ〜約１５０ｋＷ／ｋｇ、約１２５ｋＷ／ｋｇ〜約１７５ｋＷ／ｋｇ、約１２５ｋＷ／ｋｇ〜約２００ｋＷ／ｋｇ、約１２５ｋＷ／ｋｇ〜約２２５ｋＷ／ｋｇ、約１２５ｋＷ／ｋｇ〜約２５０ｋＷ／ｋｇ、約１２５ｋＷ／ｋｇ〜約２７５ｋＷ／ｋｇ、約１５０ｋＷ／ｋｇ〜約１７５ｋＷ／ｋｇ、約１５０ｋＷ／ｋｇ〜約２００ｋＷ／ｋｇ、約１５０ｋＷ／ｋｇ〜約２２５ｋＷ／ｋｇ、約１５０ｋＷ／ｋｇ〜約２５０ｋＷ／ｋｇ、約１５０ｋＷ／ｋｇ〜約２７５ｋＷ／ｋｇ、約１７５ｋＷ／ｋｇ〜約２００ｋＷ／ｋｇ、約１７５ｋＷ／ｋｇ〜約２２５ｋＷ／ｋｇ、約１７５ｋＷ／ｋｇ〜約２５０ｋＷ／ｋｇ、約１７５ｋＷ／ｋｇ〜約２７５ｋＷ／ｋｇ、約２００ｋＷ／ｋｇ〜約２２５ｋＷ／ｋｇ、約２００ｋＷ／ｋｇ〜約２５０ｋＷ／ｋｇ、約２００ｋＷ／ｋｇ〜約２７５ｋＷ／ｋｇ、約２２５ｋＷ／ｋｇ〜約２５０ｋＷ／ｋｇ、約２２５ｋＷ／ｋｇ〜約２７５ｋＷ／ｋｇ、または約２５０ｋＷ／ｋｇ〜約２７５ｋＷ／ｋｇの活物質比出力密度を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約７５ｋＷ／ｋｇ、約１００ｋＷ／ｋｇ、約１２５ｋＷ／ｋｇ、約１５０ｋＷ／ｋｇ、約１７５ｋＷ／ｋｇ、約２００ｋＷ／ｋｇ、約２２５ｋＷ／ｋｇ、約２５０ｋＷ／ｋｇ、または約２７５ｋＷ／ｋｇの活物質比出力密度を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、少なくとも約１００ｋＷ／ｋｇ、約１２５ｋＷ／ｋｇ、約１５０ｋＷ／ｋｇ、約１７５ｋＷ／ｋｇ、約２００ｋＷ／ｋｇ、約２２５ｋＷ／ｋｇ、約２５０ｋＷ／ｋｇ、または約２７５ｋＷ／ｋｇの活物質比出力密度を有する。
【００４０】
いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約３０ｋＷ／ｋｇ〜約１２０ｋＷ／ｋｇの総出力密度を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、少なくとも約３０ｋＷ／ｋｇの総出力密度を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、最大で約１２０ｋＷ／ｋｇの総出力密度を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約３０ｋＷ／ｋｇ〜約４０ｋＷ／ｋｇ、約３０ｋＷ／ｋｇ〜約５０ｋＷ／ｋｇ、約３０ｋＷ／ｋｇ〜約６０ｋＷ／ｋｇ、約３０ｋＷ／ｋｇ〜約７０ｋＷ／ｋｇ、約３０ｋＷ／ｋｇ〜約８０ｋＷ／ｋｇ、約３０ｋＷ／ｋｇ〜約９０ｋＷ／ｋｇ、約３０ｋＷ／ｋｇ〜約１００ｋＷ／ｋｇ、約３０ｋＷ／ｋｇ〜約１１０ｋＷ／ｋｇ、約３０ｋＷ／ｋｇ〜約１２０ｋＷ／ｋｇ、約４０ｋＷ／ｋｇ〜約５０ｋＷ／ｋｇ、約４０ｋＷ／ｋｇ〜約６０ｋＷ／ｋｇ、約４０ｋＷ／ｋｇ〜約７０ｋＷ／ｋｇ、約４０ｋＷ／ｋｇ〜約８０ｋＷ／ｋｇ、約４０ｋＷ／ｋｇ〜約９０ｋＷ／ｋｇ、約４０ｋＷ／ｋｇ〜約１００ｋＷ／ｋｇ、約４０ｋＷ／ｋｇ〜約１１０ｋＷ／ｋｇ、約４０ｋＷ／ｋｇ〜約１２０ｋＷ／ｋｇ、約５０ｋＷ／ｋｇ〜約６０ｋＷ／ｋｇ、約５０ｋＷ／ｋｇ〜約７０ｋＷ／ｋｇ、約５０ｋＷ／ｋｇ〜約８０ｋＷ／ｋｇ、約５０ｋＷ／ｋｇ〜約９０ｋＷ／ｋｇ、約５０ｋＷ／ｋｇ〜約１００ｋＷ／ｋｇ、約５０ｋＷ／ｋｇ〜約１１０ｋＷ／ｋｇ、約５０ｋＷ／ｋｇ〜約１２０ｋＷ／ｋｇ、約６０ｋＷ／ｋｇ〜約７０ｋＷ／ｋｇ、約６０ｋＷ／ｋｇ〜約８０ｋＷ／ｋｇ、約６０ｋＷ／ｋｇ〜約９０ｋＷ／ｋｇ、約６０ｋＷ／ｋｇ〜約１００ｋＷ／ｋｇ、約６０ｋＷ／ｋｇ〜約１１０ｋＷ／ｋｇ、約６０ｋＷ／ｋｇ〜約１２０ｋＷ／ｋｇ、約７０ｋＷ／ｋｇ〜約８０ｋＷ／ｋｇ、約７０ｋＷ／ｋｇ〜約９０ｋＷ／ｋｇ、約７０ｋＷ／ｋｇ〜約１００ｋＷ／ｋｇ、約７０ｋＷ／ｋｇ〜約１１０ｋＷ／ｋｇ、約７０ｋＷ／ｋｇ〜約１２０ｋＷ／ｋｇ、約８０ｋＷ／ｋｇ〜約９０ｋＷ／ｋｇ、約８０ｋＷ／ｋｇ〜約１００ｋＷ／ｋｇ、約８０ｋＷ／ｋｇ〜約１１０ｋＷ／ｋｇ、約８０ｋＷ／ｋｇ〜約１２０ｋＷ／ｋｇ、約９０ｋＷ／ｋｇ〜約１００ｋＷ／ｋｇ、約９０ｋＷ／ｋｇ〜約１１０ｋＷ／ｋｇ、約９０ｋＷ／ｋｇ〜約１２０ｋＷ／ｋｇ、約１００ｋＷ／ｋｇ〜約１１０ｋＷ／ｋｇ、約１００ｋＷ／ｋｇ〜約１２０ｋＷ／ｋｇ、または約１１０ｋＷ／ｋｇ〜約１２０ｋＷ／ｋｇの総出力密度を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約３０ｋＷ／ｋｇ、約４０ｋＷ／ｋｇ、約５０ｋＷ／ｋｇ、約６０ｋＷ／ｋｇ、約７０ｋＷ／ｋｇ、約８０ｋＷ／ｋｇ、約９０ｋＷ／ｋｇ、約１００ｋＷ／ｋｇ、約１１０ｋＷ／ｋｇ、または約１２０ｋＷ／ｋｇの総出力密度を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、少なくとも約４０ｋＷ／ｋｇ、約５０ｋＷ／ｋｇ、約６０ｋＷ／ｋｇ、約７０ｋＷ／ｋｇ、約８０ｋＷ／ｋｇ、約９０ｋＷ／ｋｇ、約１００ｋＷ／ｋｇ、約１１０ｋＷ／ｋｇ、または約１２０ｋＷ／ｋｇの総出力密度を有する。
【００４１】
いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約１．７Ｖの電圧で、約２，０００ｍＡｈ〜約１０，０００ｍＡｈのセル比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約１．７Ｖの電圧で、少なくとも約２，０００ｍＡｈのセル比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約１．７Ｖの電圧で、最大で約１０，０００ｍＡｈのセル比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約１．７Ｖの電圧で、約２，０００ｍＡｈ〜約２，５００ｍＡｈ、約２，０００ｍＡｈ〜約３，０００ｍＡｈ、約２，０００ｍＡｈ〜約３，５００ｍＡｈ、約２，０００ｍＡｈ〜約４，０００ｍＡｈ、約２，０００ｍＡｈ〜約４，５００ｍＡｈ、約２，０００ｍＡｈ〜約５，０００ｍＡｈ、約２，０００ｍＡｈ〜約５，５００ｍＡｈ、約２，０００ｍＡｈ〜約６，０００ｍＡｈ、約２，０００ｍＡｈ〜約７，０００ｍＡｈ、約２，０００ｍＡｈ〜約８，０００ｍＡｈ、約２，０００ｍＡｈ〜約１０，０００ｍＡｈ、約２，５００ｍＡｈ〜約３，０００ｍＡｈ、約２，５００ｍＡｈ〜約３，５００ｍＡｈ、約２，５００ｍＡｈ〜約４，０００ｍＡｈ、約２，５００ｍＡｈ〜約４，５００ｍＡｈ、約２，５００ｍＡｈ〜約５，０００ｍＡｈ、約２，５００ｍＡｈ〜約５，５００ｍＡｈ、約２，５００ｍＡｈ〜約６，０００ｍＡｈ、約２，５００ｍＡｈ〜約７，０００ｍＡｈ、約２，５００ｍＡｈ〜約８，０００ｍＡｈ、約２，５００ｍＡｈ〜約１０，０００ｍＡｈ、約３，０００ｍＡｈ〜約３，５００ｍＡｈ、約３，０００ｍＡｈ〜約４，０００ｍＡｈ、約３，０００ｍＡｈ〜約４，５００ｍＡｈ、約３，０００ｍＡｈ〜約５，０００ｍＡｈ、約３，０００ｍＡｈ〜約５，５００ｍＡｈ、約３，０００ｍＡｈ〜約６，０００ｍＡｈ、約３，０００ｍＡｈ〜約７，０００ｍＡｈ、約３，０００ｍＡｈ〜約８，０００ｍＡｈ、約３，０００ｍＡｈ〜約１０，０００ｍＡｈ、約３，５００ｍＡｈ〜約４，０００ｍＡｈ、約３，５００ｍＡｈ〜約４，５００ｍＡｈ、約３，５００ｍＡｈ〜約５，０００ｍＡｈ、約３，５００ｍＡｈ〜約５，５００ｍＡｈ、約３，５００ｍＡｈ〜約６，０００ｍＡｈ、約３，５００ｍＡｈ〜約７，０００ｍＡｈ、約３，５００ｍＡｈ〜約８，０００ｍＡｈ、約３，５００ｍＡｈ〜約１０，０００ｍＡｈ、約４，０００ｍＡｈ〜約４，５００ｍＡｈ、約４，０００ｍＡｈ〜約５，０００ｍＡｈ、約４，０００ｍＡｈ〜約５，５００ｍＡｈ、約４，０００ｍＡｈ〜約６，０００ｍＡｈ、約４，０００ｍＡｈ〜約７，０００ｍＡｈ、約４，０００ｍＡｈ〜約８，０００ｍＡｈ、約４，０００ｍＡｈ〜約１０，０００ｍＡｈ、約４，５００ｍＡｈ〜約５，０００ｍＡｈ、約４，５００ｍＡｈ〜約５，５００ｍＡｈ、約４，５００ｍＡｈ〜約６，０００ｍＡｈ、約４，５００ｍＡｈ〜約７，０００ｍＡｈ、約４，５００ｍＡｈ〜約８，０００ｍＡｈ、約４，５００ｍＡｈ〜約１０，０００ｍＡｈ、約５，０００ｍＡｈ〜約５，５００ｍＡｈ、約５，０００ｍＡｈ〜約６，０００ｍＡｈ、約５，０００ｍＡｈ〜約７，０００ｍＡｈ、約５，０００ｍＡｈ〜約８，０００ｍＡｈ、約５，０００ｍＡｈ〜約１０，０００ｍＡｈ、約５，５００ｍＡｈ〜約６，０００ｍＡｈ、約５，５００ｍＡｈ〜約７，０００ｍＡｈ、約５，５００ｍＡｈ〜約８，０００ｍＡｈ、約５，５００ｍＡｈ〜約１０，０００ｍＡｈ、約６，０００ｍＡｈ〜約７，０００ｍＡｈ、約６，０００ｍＡｈ〜約８，０００ｍＡｈ、約６，０００ｍＡｈ〜約１０，０００ｍＡｈ、約７，０００ｍＡｈ〜約８，０００ｍＡｈ、約７，０００ｍＡｈ〜約１０，０００ｍＡｈ、または約８，０００ｍＡｈ〜約１０，０００ｍＡｈのセル比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約１．７Ｖの電圧で、約２，０００ｍＡｈ、約２，５００ｍＡｈ、約３，０００ｍＡｈ、約３，５００ｍＡｈ、約４，０００ｍＡｈ、約４，５００ｍＡｈ、約５，０００ｍＡｈ、約５，５００ｍＡｈ、約６，０００ｍＡｈ、約７，０００ｍＡｈ、約８，０００ｍＡｈ、または約１０，０００ｍＡｈのセル比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約１．７Ｖの電圧で、少なくとも約２，５００ｍＡｈ、約３，０００ｍＡｈ、約３，５００ｍＡｈ、約４，０００ｍＡｈ、約４，５００ｍＡｈ、約５，０００ｍＡｈ、約５，５００ｍＡｈ、約６，０００ｍＡｈ、約７，０００ｍＡｈ、約８，０００ｍＡｈ、または約１０，０００ｍＡｈのセル比容量を有する。
【００４２】
いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約１．５Ｖの電圧で、約２，０００ｍＡｈ〜約８，０００ｍＡｈのセル比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約１．５Ｖの電圧で、少なくとも約２，０００ｍＡｈのセル比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約１．５Ｖの電圧で、最大で約８，０００ｍＡｈのセル比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約１．５Ｖの電圧で、約２，０００ｍＡｈ〜約２，５００ｍＡｈ、約２，０００ｍＡｈ〜約３，０００ｍＡｈ、約２，０００ｍＡｈ〜約３，５００ｍＡｈ、約２，０００ｍＡｈ〜約４，０００ｍＡｈ、約２，０００ｍＡｈ〜約４，５００ｍＡｈ、約２，０００ｍＡｈ〜約５，０００ｍＡｈ、約２，０００ｍＡｈ〜約５，５００ｍＡｈ、約２，０００ｍＡｈ〜約６，０００ｍＡｈ、約２，０００ｍＡｈ〜約７，０００ｍＡｈ、約２，０００ｍＡｈ〜約８，０００ｍＡｈ、約２，５００ｍＡｈ〜約３，０００ｍＡｈ、約２，５００ｍＡｈ〜約３，５００ｍＡｈ、約２，５００ｍＡｈ〜約４，０００ｍＡｈ、約２，５００ｍＡｈ〜約４，５００ｍＡｈ、約２，５００ｍＡｈ〜約５，０００ｍＡｈ、約２，５００ｍＡｈ〜約５，５００ｍＡｈ、約２，５００ｍＡｈ〜約６，０００ｍＡｈ、約２，５００ｍＡｈ〜約７，０００ｍＡｈ、約２，５００ｍＡｈ〜約８，０００ｍＡｈ、約３，０００ｍＡｈ〜約３，５００ｍＡｈ、約３，０００ｍＡｈ〜約４，０００ｍＡｈ、約３，０００ｍＡｈ〜約４，５００ｍＡｈ、約３，０００ｍＡｈ〜約５，０００ｍＡｈ、約３，０００ｍＡｈ〜約５，５００ｍＡｈ、約３，０００ｍＡｈ〜約６，０００ｍＡｈ、約３，０００ｍＡｈ〜約７，０００ｍＡｈ、約３，０００ｍＡｈ〜約８，０００ｍＡｈ、約３，５００ｍＡｈ〜約４，０００ｍＡｈ、約３，５００ｍＡｈ〜約４，５００ｍＡｈ、約３，５００ｍＡｈ〜約５，０００ｍＡｈ、約３，５００ｍＡｈ〜約５，５００ｍＡｈ、約３，５００ｍＡｈ〜約６，０００ｍＡｈ、約３，５００ｍＡｈ〜約７，０００ｍＡｈ、約３，５００ｍＡｈ〜約８，０００ｍＡｈ、約４，０００ｍＡｈ〜約４，５００ｍＡｈ、約４，０００ｍＡｈ〜約５，０００ｍＡｈ、約４，０００ｍＡｈ〜約５，５００ｍＡｈ、約４，０００ｍＡｈ〜約６，０００ｍＡｈ、約４，０００ｍＡｈ〜約７，０００ｍＡｈ、約４，０００ｍＡｈ〜約８，０００ｍＡｈ、約４，５００ｍＡｈ〜約５，０００ｍＡｈ、約４，５００ｍＡｈ〜約５，５００ｍＡｈ、約４，５００ｍＡｈ〜約６，０００ｍＡｈ、約４，５００ｍＡｈ〜約７，０００ｍＡｈ、約４，５００ｍＡｈ〜約８，０００ｍＡｈ、約５，０００ｍＡｈ〜約５，５００ｍＡｈ、約５，０００ｍＡｈ〜約６，０００ｍＡｈ、約５，０００ｍＡｈ〜約７，０００ｍＡｈ、約５，０００ｍＡｈ〜約８，０００ｍＡｈ、約５，５００ｍＡｈ〜約６，０００ｍＡｈ、約５，５００ｍＡｈ〜約７，０００ｍＡｈ、約５，５００ｍＡｈ〜約８，０００ｍＡｈ、約６，０００ｍＡｈ〜約７，０００ｍＡｈ、約６，０００ｍＡｈ〜約８，０００ｍＡｈ、または約７，０００ｍＡｈ〜約８，０００ｍＡｈのセル比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約１．５Ｖの電圧で、約２，０００ｍＡｈ、約２，５００ｍＡｈ、約３，０００ｍＡｈ、約３，５００ｍＡｈ、約４，０００ｍＡｈ、約４，５００ｍＡｈ、約５，０００ｍＡｈ、約５，５００ｍＡｈ、約６，０００ｍＡｈ、約７，０００ｍＡｈ、または約８，０００ｍＡｈのセル比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約１．５Ｖの電圧で、少なくとも約２，５００ｍＡｈ、約３，０００ｍＡｈ、約３，５００ｍＡｈ、約４，０００ｍＡｈ、約４，５００ｍＡｈ、約５，０００ｍＡｈ、約５，５００ｍＡｈ、約６，０００ｍＡｈ、約７，０００ｍＡｈ、または約８，０００ｍＡｈのセル比容量を有する。
【００４３】
いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約１Ｃの放電レートで、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約１，０００ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約１Ｃの放電レートで、少なくとも約２５０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約１Ｃの放電レートで、最大で約１，０００ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約１Ｃの放電レートで、２５０ｍＡｈ／ｇ〜約３００ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約３５０ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約４００ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約４５０ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約５００ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約５５０ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約６００ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約６５０ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約７００ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約８００ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約１，０００ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ〜約３５０ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ〜約４００ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ〜約４５０ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ〜約５００ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ〜約５５０ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ〜約６００ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ〜約６５０ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ〜約７００ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ〜約８００ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ〜約１，０００ｍＡｈ／ｇ、約３５０ｍＡｈ／ｇ〜約４００ｍＡｈ／ｇ、約３５０ｍＡｈ／ｇ〜約４５０ｍＡｈ／ｇ、約３５０ｍＡｈ／ｇ〜約５００ｍＡｈ／ｇ、約３５０ｍＡｈ／ｇ〜約５５０ｍＡｈ／ｇ、約３５０ｍＡｈ／ｇ〜約６００ｍＡｈ／ｇ、約３５０ｍＡｈ／ｇ〜約６５０ｍＡｈ／ｇ、約３５０ｍＡｈ／ｇ〜約７００ｍＡｈ／ｇ、約３５０ｍＡｈ／ｇ〜約８００ｍＡｈ／ｇ、約３５０ｍＡｈ／ｇ〜約１，０００ｍＡｈ／ｇ、約４００ｍＡｈ／ｇ〜約４５０ｍＡｈ／ｇ、約４００ｍＡｈ／ｇ〜約５００ｍＡｈ／ｇ、約４００ｍＡｈ／ｇ〜約５５０ｍＡｈ／ｇ、約４００ｍＡｈ／ｇ〜約６００ｍＡｈ／ｇ、約４００ｍＡｈ／ｇ〜約６５０ｍＡｈ／ｇ、約４００ｍＡｈ／ｇ〜約７００ｍＡｈ／ｇ、約４００ｍＡｈ／ｇ〜約８００ｍＡｈ／ｇ、約４００ｍＡｈ／ｇ〜約１，０００ｍＡｈ／ｇ、約４５０ｍＡｈ／ｇ〜約５００ｍＡｈ／ｇ、約４５０ｍＡｈ／ｇ〜約５５０ｍＡｈ／ｇ、約４５０ｍＡｈ／ｇ〜約６００ｍＡｈ／ｇ、約４５０ｍＡｈ／ｇ〜約６５０ｍＡｈ／ｇ、約４５０ｍＡｈ／ｇ〜約７００ｍＡｈ／ｇ、約４５０ｍＡｈ／ｇ〜約８００ｍＡｈ／ｇ、約４５０ｍＡｈ／ｇ〜約１，０００ｍＡｈ／ｇ、約５００ｍＡｈ／ｇ〜約５５０ｍＡｈ／ｇ、約５００ｍＡｈ／ｇ〜約６００ｍＡｈ／ｇ、約５００ｍＡｈ／ｇ〜約６５０ｍＡｈ／ｇ、約５００ｍＡｈ／ｇ〜約７００ｍＡｈ／ｇ、約５００ｍＡｈ／ｇ〜約８００ｍＡｈ／ｇ、約５００ｍＡｈ／ｇ〜約１，０００ｍＡｈ／ｇ、約５５０ｍＡｈ／ｇ〜約６００ｍＡｈ／ｇ、約５５０ｍＡｈ／ｇ〜約６５０ｍＡｈ／ｇ、約５５０ｍＡｈ／ｇ〜約７００ｍＡｈ／ｇ、約５５０ｍＡｈ／ｇ〜約８００ｍＡｈ／ｇ、約５５０ｍＡｈ／ｇ〜約１，０００ｍＡｈ／ｇ、約６００ｍＡｈ／ｇ〜約６５０ｍＡｈ／ｇ、約６００ｍＡｈ／ｇ〜約７００ｍＡｈ／ｇ、約６００ｍＡｈ／ｇ〜約８００ｍＡｈ／ｇ、約６００ｍＡｈ／ｇ〜約１，０００ｍＡｈ／ｇ、約６５０ｍＡｈ／ｇ〜約７００ｍＡｈ／ｇ、約６５０ｍＡｈ／ｇ〜約８００ｍＡｈ／ｇ、約６５０ｍＡｈ／ｇ〜約１，０００ｍＡｈ／ｇ、約７００ｍＡｈ／ｇ〜約８００ｍＡｈ／ｇ、約７００ｍＡｈ／ｇ〜約１，０００ｍＡｈ／ｇ、または約８００ｍＡｈ／ｇ〜約１，０００ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約１Ｃの放電レートで、約２５０ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ、約３５０ｍＡｈ／ｇ、約４００ｍＡｈ／ｇ、約４５０ｍＡｈ／ｇ、約５００ｍＡｈ／ｇ、約５５０ｍＡｈ／ｇ、約６００ｍＡｈ／ｇ、約６５０ｍＡｈ／ｇ、約７００ｍＡｈ／ｇ、約８００ｍＡｈ／ｇ、または約１，０００ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約１Ｃの放電レートで、少なくとも約３００ｍＡｈ／ｇ、約３５０ｍＡｈ／ｇ、約４００ｍＡｈ／ｇ、約４５０ｍＡｈ／ｇ、約５００ｍＡｈ／ｇ、約５５０ｍＡｈ／ｇ、約６００ｍＡｈ／ｇ、約６５０ｍＡｈ／ｇ、約７００ｍＡｈ／ｇ、約８００ｍＡｈ／ｇ、または約１，０００ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。
【００４４】
いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約２Ｃの放電レートで、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約８００ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約２Ｃの放電レートで、少なくとも約２５０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約２Ｃの放電レートで、最大で約８００ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約２Ｃの放電レートで、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約３００ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約３５０ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約４００ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約４５０ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約５００ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約５５０ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約６００ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約６５０ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約７００ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約８００ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ〜約３５０ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ〜約４００ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ〜約４５０ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ〜約５００ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ〜約５５０ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ〜約６００ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ〜約６５０ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ〜約７００ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ〜約８００ｍＡｈ／ｇ、約３５０ｍＡｈ／ｇ〜約４００ｍＡｈ／ｇ、約３５０ｍＡｈ／ｇ〜約４５０ｍＡｈ／ｇ、約３５０ｍＡｈ／ｇ〜約５００ｍＡｈ／ｇ、約３５０ｍＡｈ／ｇ〜約５５０ｍＡｈ／ｇ、約３５０ｍＡｈ／ｇ〜約６００ｍＡｈ／ｇ、約３５０ｍＡｈ／ｇ〜約６５０ｍＡｈ／ｇ、約３５０ｍＡｈ／ｇ〜約７００ｍＡｈ／ｇ、約３５０ｍＡｈ／ｇ〜約８００ｍＡｈ／ｇ、約４００ｍＡｈ／ｇ〜約４５０ｍＡｈ／ｇ、約４００ｍＡｈ／ｇ〜約５００ｍＡｈ／ｇ、約４００ｍＡｈ／ｇ〜約５５０ｍＡｈ／ｇ、約４００ｍＡｈ／ｇ〜約６００ｍＡｈ／ｇ、約４００ｍＡｈ／ｇ〜約６５０ｍＡｈ／ｇ、約４００ｍＡｈ／ｇ〜約７００ｍＡｈ／ｇ、約４００ｍＡｈ／ｇ〜約８００ｍＡｈ／ｇ、約４５０ｍＡｈ／ｇ〜約５００ｍＡｈ／ｇ、約４５０ｍＡｈ／ｇ〜約５５０ｍＡｈ／ｇ、約４５０ｍＡｈ／ｇ〜約６００ｍＡｈ／ｇ、約４５０ｍＡｈ／ｇ〜約６５０ｍＡｈ／ｇ、約４５０ｍＡｈ／ｇ〜約７００ｍＡｈ／ｇ、約４５０ｍＡｈ／ｇ〜約８００ｍＡｈ／ｇ、約５００ｍＡｈ／ｇ〜約５５０ｍＡｈ／ｇ、約５００ｍＡｈ／ｇ〜約６００ｍＡｈ／ｇ、約５００ｍＡｈ／ｇ〜約６５０ｍＡｈ／ｇ、約５００ｍＡｈ／ｇ〜約７００ｍＡｈ／ｇ、約５００ｍＡｈ／ｇ〜約８００ｍＡｈ／ｇ、約５５０ｍＡｈ／ｇ〜約６００ｍＡｈ／ｇ、約５５０ｍＡｈ／ｇ〜約６５０ｍＡｈ／ｇ、約５５０ｍＡｈ／ｇ〜約７００ｍＡｈ／ｇ、約５５０ｍＡｈ／ｇ〜約８００ｍＡｈ／ｇ、約６００ｍＡｈ／ｇ〜約６５０ｍＡｈ／ｇ、約６００ｍＡｈ／ｇ〜約７００ｍＡｈ／ｇ、約６００ｍＡｈ／ｇ〜約８００ｍＡｈ／ｇ、約６５０ｍＡｈ／ｇ〜約７００ｍＡｈ／ｇ、約６５０ｍＡｈ／ｇ〜約８００ｍＡｈ／ｇ、または約７００ｍＡｈ／ｇ〜約８００ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約２Ｃの放電レートで、約２５０ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ、約３５０ｍＡｈ／ｇ、約４００ｍＡｈ／ｇ、約４５０ｍＡｈ／ｇ、約５００ｍＡｈ／ｇ、約５５０ｍＡｈ／ｇ、約６００ｍＡｈ／ｇ、約６５０ｍＡｈ／ｇ、約７００ｍＡｈ／ｇ、または約８００ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約２Ｃの放電レートで、少なくとも約３００ｍＡｈ／ｇ、約３５０ｍＡｈ／ｇ、約４００ｍＡｈ／ｇ、約４５０ｍＡｈ／ｇ、約５００ｍＡｈ／ｇ、約５５０ｍＡｈ／ｇ、約６００ｍＡｈ／ｇ、約６５０ｍＡｈ／ｇ、約７００ｍＡｈ／ｇ、または約８００ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。
【００４５】
いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約１０Ｃの放電レートで、約１５０ｍＡｈ／ｇ〜約６５０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約１０Ｃの放電レートで、少なくとも約１５０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約１０Ｃの放電レートで、最大で約６５０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約１０Ｃの放電レートで、約１５０ｍＡｈ／ｇ〜約２００ｍＡｈ／ｇ、約１５０ｍＡｈ／ｇ〜約２５０ｍＡｈ／ｇ、約１５０ｍＡｈ／ｇ〜約３００ｍＡｈ／ｇ、約１５０ｍＡｈ／ｇ〜約３５０ｍＡｈ／ｇ、約１５０ｍＡｈ／ｇ〜約４００ｍＡｈ／ｇ、約１５０ｍＡｈ／ｇ〜約４５０ｍＡｈ／ｇ、約１５０ｍＡｈ／ｇ〜約５００ｍＡｈ／ｇ、約１５０ｍＡｈ／ｇ〜約５５０ｍＡｈ／ｇ、約１５０ｍＡｈ／ｇ〜約６００ｍＡｈ／ｇ、約１５０ｍＡｈ／ｇ〜約６５０ｍＡｈ／ｇ、約２００ｍＡｈ／ｇ〜約２５０ｍＡｈ／ｇ、約２００ｍＡｈ／ｇ〜約３００ｍＡｈ／ｇ、約２００ｍＡｈ／ｇ〜約３５０ｍＡｈ／ｇ、約２００ｍＡｈ／ｇ〜約４００ｍＡｈ／ｇ、約２００ｍＡｈ／ｇ〜約４５０ｍＡｈ／ｇ、約２００ｍＡｈ／ｇ〜約５００ｍＡｈ／ｇ、約２００ｍＡｈ／ｇ〜約５５０ｍＡｈ／ｇ、約２００ｍＡｈ／ｇ〜約６００ｍＡｈ／ｇ、約２００ｍＡｈ／ｇ〜約６５０ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約３００ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約３５０ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約４００ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約４５０ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約５００ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約５５０ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約６００ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約６５０ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ〜約３５０ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ〜約４００ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ〜約４５０ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ〜約５００ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ〜約５５０ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ〜約６００ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ〜約６５０ｍＡｈ／ｇ、約３５０ｍＡｈ／ｇ〜約４００ｍＡｈ／ｇ、約３５０ｍＡｈ／ｇ〜約４５０ｍＡｈ／ｇ、約３５０ｍＡｈ／ｇ〜約５００ｍＡｈ／ｇ、約３５０ｍＡｈ／ｇ〜約５５０ｍＡｈ／ｇ、約３５０ｍＡｈ／ｇ〜約６００ｍＡｈ／ｇ、約３５０ｍＡｈ／ｇ〜約６５０ｍＡｈ／ｇ、約４００ｍＡｈ／ｇ〜約４５０ｍＡｈ／ｇ、約４００ｍＡｈ／ｇ〜約５００ｍＡｈ／ｇ、約４００ｍＡｈ／ｇ〜約５５０ｍＡｈ／ｇ、約４００ｍＡｈ／ｇ〜約６００ｍＡｈ／ｇ、約４００ｍＡｈ／ｇ〜約６５０ｍＡｈ／ｇ、約４５０ｍＡｈ／ｇ〜約５００ｍＡｈ／ｇ、約４５０ｍＡｈ／ｇ〜約５５０ｍＡｈ／ｇ、約４５０ｍＡｈ／ｇ〜約６００ｍＡｈ／ｇ、約４５０ｍＡｈ／ｇ〜約６５０ｍＡｈ／ｇ、約５００ｍＡｈ／ｇ〜約５５０ｍＡｈ／ｇ、約５００ｍＡｈ／ｇ〜約６００ｍＡｈ／ｇ、約５００ｍＡｈ／ｇ〜約６５０ｍＡｈ／ｇ、約５５０ｍＡｈ／ｇ〜約６００ｍＡｈ／ｇ、約５５０ｍＡｈ／ｇ〜約６５０ｍＡｈ／ｇ、または約６００ｍＡｈ／ｇ〜約６５０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約１０Ｃの放電レートで、約１５０ｍＡｈ／ｇ、約２００ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ、約３５０ｍＡｈ／ｇ、約４００ｍＡｈ／ｇ、約４５０ｍＡｈ／ｇ、約５００ｍＡｈ／ｇ、約５５０ｍＡｈ／ｇ、約６００ｍＡｈ／ｇ、または約６５０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約１０Ｃの放電レートで、少なくとも約２００ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ、約３５０ｍＡｈ／ｇ、約４００ｍＡｈ／ｇ、約４５０ｍＡｈ／ｇ、約５００ｍＡｈ／ｇ、約５５０ｍＡｈ／ｇ、約６００ｍＡｈ／ｇ、または約６５０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。
【００４６】
いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約６０Ｃの放電レートで、約９０ｍＡｈ／ｇ〜約３５０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約６０Ｃの放電レートで、少なくとも約９０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約６０Ｃの放電レートで、最大で約３５０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約６０Ｃの放電レートで、約９０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ〜約１２５ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ〜約１５０ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ〜約１７５ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ〜約２００ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ〜約２２５ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ〜約２５０ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ〜約２７５ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ〜約３００ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ〜約３２５ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ〜約３５０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約１２５ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約１５０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約１７５ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約２００ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約２２５ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約２５０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約２７５ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約３００ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約３２５ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約３５０ｍＡｈ／ｇ、約１２５ｍＡｈ／ｇ〜約１５０ｍＡｈ／ｇ、約１２５ｍＡｈ／ｇ〜約１７５ｍＡｈ／ｇ、約１２５ｍＡｈ／ｇ〜約２００ｍＡｈ／ｇ、約１２５ｍＡｈ／ｇ〜約２２５ｍＡｈ／ｇ、約１２５ｍＡｈ／ｇ〜約２５０ｍＡｈ／ｇ、約１２５ｍＡｈ／ｇ〜約２７５ｍＡｈ／ｇ、約１２５ｍＡｈ／ｇ〜約３００ｍＡｈ／ｇ、約１２５ｍＡｈ／ｇ〜約３２５ｍＡｈ／ｇ、約１２５ｍＡｈ／ｇ〜約３５０ｍＡｈ／ｇ、約１５０ｍＡｈ／ｇ〜約１７５ｍＡｈ／ｇ、約１５０ｍＡｈ／ｇ〜約２００ｍＡｈ／ｇ、約１５０ｍＡｈ／ｇ〜約２２５ｍＡｈ／ｇ、約１５０ｍＡｈ／ｇ〜約２５０ｍＡｈ／ｇ、約１５０ｍＡｈ／ｇ〜約２７５ｍＡｈ／ｇ、約１５０ｍＡｈ／ｇ〜約３００ｍＡｈ／ｇ、約１５０ｍＡｈ／ｇ〜約３２５ｍＡｈ／ｇ、約１５０ｍＡｈ／ｇ〜約３５０ｍＡｈ／ｇ、約１７５ｍＡｈ／ｇ〜約２００ｍＡｈ／ｇ、約１７５ｍＡｈ／ｇ〜約２２５ｍＡｈ／ｇ、約１７５ｍＡｈ／ｇ〜約２５０ｍＡｈ／ｇ、約１７５ｍＡｈ／ｇ〜約２７５ｍＡｈ／ｇ、約１７５ｍＡｈ／ｇ〜約３００ｍＡｈ／ｇ、約１７５ｍＡｈ／ｇ〜約３２５ｍＡｈ／ｇ、約１７５ｍＡｈ／ｇ〜約３５０ｍＡｈ／ｇ、約２００ｍＡｈ／ｇ〜約２２５ｍＡｈ／ｇ、約２００ｍＡｈ／ｇ〜約２５０ｍＡｈ／ｇ、約２００ｍＡｈ／ｇ〜約２７５ｍＡｈ／ｇ、約２００ｍＡｈ／ｇ〜約３００ｍＡｈ／ｇ、約２００ｍＡｈ／ｇ〜約３２５ｍＡｈ／ｇ、約２００ｍＡｈ／ｇ〜約３５０ｍＡｈ／ｇ、約２２５ｍＡｈ／ｇ〜約２５０ｍＡｈ／ｇ、約２２５ｍＡｈ／ｇ〜約２７５ｍＡｈ／ｇ、約２２５ｍＡｈ／ｇ〜約３００ｍＡｈ／ｇ、約２２５ｍＡｈ／ｇ〜約３２５ｍＡｈ／ｇ、約２２５ｍＡｈ／ｇ〜約３５０ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約２７５ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約３００ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約３２５ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約３５０ｍＡｈ／ｇ、約２７５ｍＡｈ／ｇ〜約３００ｍＡｈ／ｇ、約２７５ｍＡｈ／ｇ〜約３２５ｍＡｈ／ｇ、約２７５ｍＡｈ／ｇ〜約３５０ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ〜約３２５ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ〜約３５０ｍＡｈ／ｇ、または約３２５ｍＡｈ／ｇ〜約３５０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約６０Ｃの放電レートで、約９０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ、約１２５ｍＡｈ／ｇ、約１５０ｍＡｈ／ｇ、約１７５ｍＡｈ／ｇ、約２００ｍＡｈ／ｇ、約２２５ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ、約２７５ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ、約３２５ｍＡｈ／ｇ、または約３５０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約６０Ｃの放電レートで、少なくとも約１００ｍＡｈ／ｇ、約１２５ｍＡｈ／ｇ、約１５０ｍＡｈ／ｇ、約１７５ｍＡｈ／ｇ、約２００ｍＡｈ／ｇ、約２２５ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ、約２７５ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ、約３２５ｍＡｈ／ｇ、または約３５０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。
【００４７】
いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約１００Ｃの放電レートで、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約２４０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約１００Ｃの放電レートで、少なくとも約６０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約１００Ｃの放電レートで、最大で約２４０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約１００Ｃの放電レートで、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約８０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約１４０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約１６０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約１８０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約２００ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約２２０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約２４０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約１４０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約１６０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約１８０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約２００ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約２２０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約２４０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約１４０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約１６０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約１８０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約２００ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約２２０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約２４０ｍＡｈ／ｇ、約１２０ｍＡｈ／ｇ〜約１４０ｍＡｈ／ｇ、約１２０ｍＡｈ／ｇ〜約１６０ｍＡｈ／ｇ、約１２０ｍＡｈ／ｇ〜約１８０ｍＡｈ／ｇ、約１２０ｍＡｈ／ｇ〜約２００ｍＡｈ／ｇ、約１２０ｍＡｈ／ｇ〜約２２０ｍＡｈ／ｇ、約１２０ｍＡｈ／ｇ〜約２４０ｍＡｈ／ｇ、約１４０ｍＡｈ／ｇ〜約１６０ｍＡｈ／ｇ、約１４０ｍＡｈ／ｇ〜約１８０ｍＡｈ／ｇ、約１４０ｍＡｈ／ｇ〜約２００ｍＡｈ／ｇ、約１４０ｍＡｈ／ｇ〜約２２０ｍＡｈ／ｇ、約１４０ｍＡｈ／ｇ〜約２４０ｍＡｈ／ｇ、約１６０ｍＡｈ／ｇ〜約１８０ｍＡｈ／ｇ、約１６０ｍＡｈ／ｇ〜約２００ｍＡｈ／ｇ、約１６０ｍＡｈ／ｇ〜約２２０ｍＡｈ／ｇ、約１６０ｍＡｈ／ｇ〜約２４０ｍＡｈ／ｇ、約１８０ｍＡｈ／ｇ〜約２００ｍＡｈ／ｇ、約１８０ｍＡｈ／ｇ〜約２２０ｍＡｈ／ｇ、約１８０ｍＡｈ／ｇ〜約２４０ｍＡｈ／ｇ、約２００ｍＡｈ／ｇ〜約２２０ｍＡｈ／ｇ、約２００ｍＡｈ／ｇ〜約２４０ｍＡｈ／ｇ、または約２２０ｍＡｈ／ｇ〜約２４０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約１００Ｃの放電レートで、約６０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ、約１２０ｍＡｈ／ｇ、約１４０ｍＡｈ／ｇ、約１６０ｍＡｈ／ｇ、約１８０ｍＡｈ／ｇ、約２００ｍＡｈ／ｇ、約２２０ｍＡｈ／ｇ、または約２４０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約１００Ｃの放電レートで、少なくとも約８０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ、約１２０ｍＡｈ／ｇ、約１４０ｍＡｈ／ｇ、約１６０ｍＡｈ／ｇ、約１８０ｍＡｈ／ｇ、約２００ｍＡｈ／ｇ、約２２０ｍＡｈ／ｇ、または約２４０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。
【００４８】
いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約１６０Ｃの放電レートで、約４５ｍＡｈ／ｇ〜約１８０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約１６０Ｃの放電レートで、少なくとも約４５ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約１６０Ｃの放電レートで、最大で約１８０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約１６０Ｃの放電レートで、約４５ｍＡｈ／ｇ〜約５０ｍＡｈ／ｇ、約４５ｍＡｈ／ｇ〜約６０ｍＡｈ／ｇ、約４５ｍＡｈ／ｇ〜約７０ｍＡｈ／ｇ、約４５ｍＡｈ／ｇ〜約８０ｍＡｈ／ｇ、約４５ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約４５ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約４５ｍＡｈ／ｇ〜約１３０ｍＡｈ／ｇ、約４５ｍＡｈ／ｇ〜約１４０ｍＡｈ／ｇ、約４５ｍＡｈ／ｇ〜約１５０ｍＡｈ／ｇ、約４５ｍＡｈ／ｇ〜約１６０ｍＡｈ／ｇ、約４５ｍＡｈ／ｇ〜約１８０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約６０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約７０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約８０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約１３０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約１４０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約１５０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約１６０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約１８０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約７０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約８０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約１３０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約１４０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約１５０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約１６０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約１８０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約８０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約１３０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約１４０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約１５０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約１６０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約１８０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約１３０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約１４０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約１５０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約１６０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約１８０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約１３０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約１４０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約１５０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約１６０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約１８０ｍＡｈ／ｇ、約１２０ｍＡｈ／ｇ〜約１３０ｍＡｈ／ｇ、約１２０ｍＡｈ／ｇ〜約１４０ｍＡｈ／ｇ、約１２０ｍＡｈ／ｇ〜約１５０ｍＡｈ／ｇ、約１２０ｍＡｈ／ｇ〜約１６０ｍＡｈ／ｇ、約１２０ｍＡｈ／ｇ〜約１８０ｍＡｈ／ｇ、約１３０ｍＡｈ／ｇ〜約１４０ｍＡｈ／ｇ、約１３０ｍＡｈ／ｇ〜約１５０ｍＡｈ／ｇ、約１３０ｍＡｈ／ｇ〜約１６０ｍＡｈ／ｇ、約１３０ｍＡｈ／ｇ〜約１８０ｍＡｈ／ｇ、約１４０ｍＡｈ／ｇ〜約１５０ｍＡｈ／ｇ、約１４０ｍＡｈ／ｇ〜約１６０ｍＡｈ／ｇ、約１４０ｍＡｈ／ｇ〜約１８０ｍＡｈ／ｇ、約１５０ｍＡｈ／ｇ〜約１６０ｍＡｈ／ｇ、約１５０ｍＡｈ／ｇ〜約１８０ｍＡｈ／ｇ、または約１６０ｍＡｈ／ｇ〜約１８０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約１６０Ｃの放電レートで、約４５ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ、約１２０ｍＡｈ／ｇ、約１３０ｍＡｈ／ｇ、約１４０ｍＡｈ／ｇ、約１５０ｍＡｈ／ｇ、約１６０ｍＡｈ／ｇ、または約１８０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約１６０Ｃの放電レートで、少なくとも約５０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ、約１２０ｍＡｈ／ｇ、約１３０ｍＡｈ／ｇ、約１４０ｍＡｈ／ｇ、約１５０ｍＡｈ／ｇ、約１６０ｍＡｈ／ｇ、または約１８０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。
【００４９】
いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約２００Ｃの放電レートで、約３５ｍＡｈ／ｇ〜約１５０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約２００Ｃの放電レートで、少なくとも約３５ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約２００Ｃの放電レートで、最大で約１５０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約２００Ｃの放電レートで、約３５ｍＡｈ／ｇ〜約４０ｍＡｈ／ｇ、約３５ｍＡｈ／ｇ〜約５０ｍＡｈ／ｇ、約３５ｍＡｈ／ｇ〜約６０ｍＡｈ／ｇ、約３５ｍＡｈ／ｇ〜約７０ｍＡｈ／ｇ、約３５ｍＡｈ／ｇ〜約８０ｍＡｈ／ｇ、約３５ｍＡｈ／ｇ〜約９０ｍＡｈ／ｇ、約３５ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約３５ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約３５ｍＡｈ／ｇ〜約１３０ｍＡｈ／ｇ、約３５ｍＡｈ／ｇ〜約１４０ｍＡｈ／ｇ、約３５ｍＡｈ／ｇ〜約１５０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約５０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約６０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約７０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約８０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約９０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約１３０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約１４０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約１５０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約６０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約７０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約８０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約９０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約１３０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約１４０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約１５０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約７０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約８０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約９０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約１３０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約１４０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約１５０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約８０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約９０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約１３０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約１４０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約１５０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約９０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約１３０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約１４０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約１５０ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ〜約１３０ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ〜約１４０ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ〜約１５０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約１３０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約１４０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約１５０ｍＡｈ／ｇ、約１２０ｍＡｈ／ｇ〜約１３０ｍＡｈ／ｇ、約１２０ｍＡｈ／ｇ〜約１４０ｍＡｈ／ｇ、約１２０ｍＡｈ／ｇ〜約１５０ｍＡｈ／ｇ、約１３０ｍＡｈ／ｇ〜約１４０ｍＡｈ／ｇ、約１３０ｍＡｈ／ｇ〜約１５０ｍＡｈ／ｇ、または約１４０ｍＡｈ／ｇ〜約１５０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約２００Ｃの放電レートで、約３５ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ、約１２０ｍＡｈ／ｇ、約１３０ｍＡｈ／ｇ、約１４０ｍＡｈ／ｇ、または約１５０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約２００Ｃの放電レートで、少なくとも約４０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ、約１２０ｍＡｈ／ｇ、約１３０ｍＡｈ／ｇ、約１４０ｍＡｈ／ｇ、または約１５０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。
【００５０】
いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約５ｍＡｈ／ｇ〜約１，６００ｍＡｈ／ｇの充電レートを有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは少なくとも約５ｍＡｈ／ｇの充電レートを有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは最大で約１，６００ｍＡｈ／ｇの充電レートを有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約５ｍＡｈ／ｇ〜約１０ｍＡｈ／ｇ、約５ｍＡｈ／ｇ〜約２０ｍＡｈ／ｇ、約５ｍＡｈ／ｇ〜約５０ｍＡｈ／ｇ、約５ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約５ｍＡｈ／ｇ〜約２００ｍＡｈ／ｇ、約５ｍＡｈ／ｇ〜約５００ｍＡｈ／ｇ、約５ｍＡｈ／ｇ〜約１，０００ｍＡｈ／ｇ、約５ｍＡｈ／ｇ〜約１，２００ｍＡｈ／ｇ、約５ｍＡｈ／ｇ〜約１，６００ｍＡｈ／ｇ、約１０ｍＡｈ／ｇ〜約２０ｍＡｈ／ｇ、約１０ｍＡｈ／ｇ〜約５０ｍＡｈ／ｇ、約１０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約１０ｍＡｈ／ｇ〜約２００ｍＡｈ／ｇ、約１０ｍＡｈ／ｇ〜約５００ｍＡｈ／ｇ、約１０ｍＡｈ／ｇ〜約１，０００ｍＡｈ／ｇ、約１０ｍＡｈ／ｇ〜約１，２００ｍＡｈ／ｇ、約１０ｍＡｈ／ｇ〜約１，６００ｍＡｈ／ｇ、約２０ｍＡｈ／ｇ〜約５０ｍＡｈ／ｇ、約２０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約２０ｍＡｈ／ｇ〜約２００ｍＡｈ／ｇ、約２０ｍＡｈ／ｇ〜約５００ｍＡｈ／ｇ、約２０ｍＡｈ／ｇ〜約１，０００ｍＡｈ／ｇ、約２０ｍＡｈ／ｇ〜約１，２００ｍＡｈ／ｇ、約２０ｍＡｈ／ｇ〜約１，６００ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約２００ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約５００ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約１，０００ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約１，２００ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約１，６００ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約２００ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約５００ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約１，０００ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約１，２００ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約１，６００ｍＡｈ／ｇ、約２００ｍＡｈ／ｇ〜約５００ｍＡｈ／ｇ、約２００ｍＡｈ／ｇ〜約１，０００ｍＡｈ／ｇ、約２００ｍＡｈ／ｇ〜約１，２００ｍＡｈ／ｇ、約２００ｍＡｈ／ｇ〜約１，６００ｍＡｈ／ｇ、約５００ｍＡｈ／ｇ〜約１，０００ｍＡｈ／ｇ、約５００ｍＡｈ／ｇ〜約１，２００ｍＡｈ／ｇ、約５００ｍＡｈ／ｇ〜約１，６００ｍＡｈ／ｇ、約１，０００ｍＡｈ／ｇ〜約１，２００ｍＡｈ／ｇ、約１，０００ｍＡｈ／ｇ〜約１，６００ｍＡｈ／ｇ、または約１，２００ｍＡｈ／ｇ〜約１，６００ｍＡｈ／ｇの充電レートを有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約５ｍＡｈ／ｇ、約１０ｍＡｈ／ｇ、約２０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ、約２００ｍＡｈ／ｇ、約５００ｍＡｈ／ｇ、約１，０００ｍＡｈ／ｇ、約１，２００ｍＡｈ／ｇ、または約１，６００ｍＡｈ／ｇの充電レートを有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、少なくとも約１０ｍＡｈ／ｇ、約２０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ、約２００ｍＡｈ／ｇ、約５００ｍＡｈ／ｇ、約１，０００ｍＡｈ／ｇ、約１，２００ｍＡｈ／ｇ、または約１，６００ｍＡｈ／ｇの充電レートを有する。
【００５１】
いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約１．５秒〜約３，０００秒の再充電時間を有している。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは少なくとも約１．５秒の再充電時間を有している。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは最大で約３，０００秒の再充電時間を有している。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約１．５秒〜約２秒、約１．５秒〜約５秒、約１．５秒〜約１０秒、約１．５秒〜約２０秒、約１．５秒〜約５０秒、約１．５秒〜約１００秒、約１．５秒〜約２００秒、約１．５秒〜約５００秒、約１．５秒〜約１，０００秒、約１．５秒〜約２，０００秒、約１．５秒〜約３，０００秒、約２秒〜約５秒、約２秒〜約１０秒、約２秒〜約２０秒、約２秒〜約５０秒、約２秒〜約１００秒、約２秒〜約２００秒、約２秒〜約５００秒、約２秒〜約１，０００秒、約２秒〜約２，０００秒、約２秒〜約３，０００秒、約５秒〜約１０秒、約５秒〜約２０秒、約５秒〜約５０秒、約５秒〜約１００秒、約５秒〜約２００秒、約５秒〜約５００秒、約５秒〜約１，０００秒、約５秒〜約２，０００秒、約５秒〜約３，０００秒、約１０秒〜約２０秒、約１０秒〜約５０秒、約１０秒〜約１００秒、約１０秒〜約２００秒、約１０秒〜約５００秒、約１０秒〜約１，０００秒、約１０秒〜約２，０００秒、約１０秒〜約３，０００秒、約２０秒〜約５０秒、約２０秒〜約１００秒、約２０秒〜約２００秒、約２０秒〜約５００秒、約２０秒〜約１，０００秒、約２０秒〜約２，０００秒、約２０秒〜約３，０００秒、約５０秒〜約１００秒、約５０秒〜約２００秒、約５０秒〜約５００秒、約５０秒〜約１，０００秒、約５０秒〜約２，０００秒、約５０秒〜約３，０００秒、約１００秒〜約２００秒、約１００秒〜約５００秒、約１００秒〜約１，０００秒、約１００秒〜約２，０００秒、約１００秒〜約３，０００秒、約２００秒〜約５００秒、約２００秒〜約１，０００秒、約２００秒〜約２，０００秒、約２００秒〜約３，０００秒、約５００秒〜約１，０００秒、約５００秒〜約２，０００秒、約５００秒〜約３，０００秒、約１，０００秒〜約２，０００秒、約１，０００秒〜約３，０００秒、または約２，０００秒〜約３，０００秒の再充電時間を有している。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約１．５秒、約２秒、約５秒、約１０秒、約２０秒、約５０秒、約１００秒、約２００秒、約５００秒、約１，０００秒、約２，０００秒、または約３，０００秒の再充電時間を有している。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは最大で約１．５秒、約２秒、約５秒、約１０秒、約２０秒、約５０秒、約１００秒、約２００秒、約５００秒、約１，０００秒、約２，０００秒、または約３，０００秒の再充電時間を有している。
【００５２】
いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは１８６５０型では約２ミリオーム〜約１０ミリオームの等価直列抵抗を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは１８６５０型では少なくとも約２ミリオームの等価直列抵抗を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは１８６５０型では最大で約１０ミリオームの等価直列抵抗を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは１８６５０型では、約２ミリオーム〜約２．５ミリオーム、約２ミリオーム〜約３ミリオーム、約２ミリオーム〜約３．５ミリオーム、約２ミリオーム〜約４ミリオーム、約２ミリオーム〜約４．５ミリオーム、約２ミリオーム〜約５ミリオーム、約２ミリオーム〜約６ミリオーム、約２ミリオーム〜約７ミリオーム、約２ミリオーム〜約８ミリオーム、約２ミリオーム〜約１０ミリオーム、約２．５ミリオーム〜約３ミリオーム、約２．５ミリオーム〜約３．５ミリオーム、約２．５ミリオーム〜約４ミリオーム、約２．５ミリオーム〜約４．５ミリオーム、約２．５ミリオーム〜約５ミリオーム、約２．５ミリオーム〜約６ミリオーム、約２．５ミリオーム〜約７ミリオーム、約２．５ミリオーム〜約８ミリオーム、約２．５ミリオーム〜約１０ミリオーム、約３ミリオーム〜約３．５ミリオーム、約３ミリオーム〜約４ミリオーム、約３ミリオーム〜約４．５ミリオーム、約３ミリオーム〜約５ミリオーム、約３ミリオーム〜約６ミリオーム、約３ミリオーム〜約７ミリオーム、約３ミリオーム〜約８ミリオーム、約３ミリオーム〜約１０ミリオーム、約３．５ミリオーム〜約４ミリオーム、約３．５ミリオーム〜約４．５ミリオーム、約３．５ミリオーム〜約５ミリオーム、約３．５ミリオーム〜約６ミリオーム、約３．５ミリオーム〜約７ミリオーム、約３．５ミリオーム〜約８ミリオーム、約３．５ミリオーム〜約１０ミリオーム、約４ミリオーム〜約４．５ミリオーム、約４ミリオーム〜約５ミリオーム、約４ミリオーム〜約６ミリオーム、約４ミリオーム〜約７ミリオーム、約４ミリオーム〜約８ミリオーム、約４ミリオーム〜約１０ミリオーム、約４．５ミリオーム〜約５ミリオーム、約４．５ミリオーム〜約６ミリオーム、約４．５ミリオーム〜約７ミリオーム、約４．５ミリオーム〜約８ミリオーム、約４．５ミリオーム〜約１０ミリオーム、約５ミリオーム〜約６ミリオーム、約５ミリオーム〜約７ミリオーム、約５ミリオーム〜約８ミリオーム、約５ミリオーム〜約１０ミリオーム、約６ミリオーム〜約７ミリオーム、約６ミリオーム〜約８ミリオーム、約６ミリオーム〜約１０ミリオーム、約７ミリオーム〜約８ミリオーム、約７ミリオーム〜約１０ミリオーム、または約８ミリオーム〜約１０ミリオームの等価直列抵抗を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは１８６５０型では、約２ミリオーム、約２．５ミリオーム、約３ミリオーム、約３．５ミリオーム、約４ミリオーム、約４．５ミリオーム、約５ミリオーム、約６ミリオーム、約７ミリオーム、約８ミリオーム、または約１０ミリオームの等価直列抵抗を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは１８６５０型では、最大で約２ミリオーム、約２．５ミリオーム、約３ミリオーム、約３．５ミリオーム、約４ミリオーム、約４．５ミリオーム、約５ミリオーム、約６ミリオーム、約７ミリオーム、または約８ミリオームの等価直列抵抗を有する。
【００５３】
いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約５００サイクル〜約１０，０００サイクルの充放電寿命を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは少なくとも約５００サイクルの充放電寿命を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは最大で約１０，０００サイクルの充放電寿命を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約５００サイクル〜約６００サイクル、約５００サイクル〜約７００サイクル、約５００サイクル〜約８００サイクル、約５００サイクル〜約１，０００サイクル、約５００サイクル〜約２，０００サイクル、約５００サイクル〜約３，０００サイクル、約５００サイクル〜約５，０００サイクル、約５００サイクル〜約６，０００サイクル、約５００サイクル〜約７，０００サイクル、約５００サイクル〜約８，０００サイクル、約５００サイクル〜約１０，０００サイクル、約６００サイクル〜約７００サイクル、約６００サイクル〜約８００サイクル、約６００サイクル〜約１，０００サイクル、約６００サイクル〜約２，０００サイクル、約６００サイクル〜約３，０００サイクル、約６００サイクル〜約５，０００サイクル、約６００サイクル〜約６，０００サイクル、約６００サイクル〜約７，０００サイクル、約６００サイクル〜約８，０００サイクル、約６００サイクル〜約１０，０００サイクル、約７００サイクル〜約８００サイクル、約７００サイクル〜約１，０００サイクル、約７００サイクル〜約２，０００サイクル、約７００サイクル〜約３，０００サイクル、約７００サイクル〜約５，０００サイクル、約７００サイクル〜約６，０００サイクル、約７００サイクル〜約７，０００サイクル、約７００サイクル〜約８，０００サイクル、約７００サイクル〜約１０，０００サイクル、約８００サイクル〜約１，０００サイクル、約８００サイクル〜約２，０００サイクル、約８００サイクル〜約３，０００サイクル、約８００サイクル〜約５，０００サイクル、約８００サイクル〜約６，０００サイクル、約８００サイクル〜約７，０００サイクル、約８００サイクル〜約８，０００サイクル、約８００サイクル〜約１０，０００サイクル、約１，０００サイクル〜約２，０００サイクル、約１，０００サイクル〜約３，０００サイクル、約１，０００サイクル〜約５，０００サイクル、約１，０００サイクル〜約６，０００サイクル、約１，０００サイクル〜約７，０００サイクル、約１，０００サイクル〜約８，０００サイクル、約１，０００サイクル〜約１０，０００サイクル、約２，０００サイクル〜約３，０００サイクル、約２，０００サイクル〜約５，０００サイクル、約２，０００サイクル〜約６，０００サイクル、約２，０００サイクル〜約７，０００サイクル、約２，０００サイクル〜約８，０００サイクル、約２，０００サイクル〜約１０，０００サイクル、約３，０００サイクル〜約５，０００サイクル、約３，０００サイクル〜約６，０００サイクル、約３，０００サイクル〜約７，０００サイクル、約３，０００サイクル〜約８，０００サイクル、約３，０００サイクル〜約１０，０００サイクル、約５，０００サイクル〜約６，０００サイクル、約５，０００サイクル〜約７，０００サイクル、約５，０００サイクル〜約８，０００サイクル、約５，０００サイクル〜約１０，０００サイクル、約６，０００サイクル〜約７，０００サイクル、約６，０００サイクル〜約８，０００サイクル、約６，０００サイクル〜約１０，０００サイクル、約７，０００サイクル〜約８，０００サイクル、約７，０００サイクル〜約１０，０００サイクル、または約８，０００サイクル〜約１０，０００サイクルの充放電寿命を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約５００サイクル、約６００サイクル、約７００サイクル、約８００サイクル、約１，０００サイクル、約２，０００サイクル、約３，０００サイクル、約５，０００サイクル、約６，０００サイクル、約７，０００サイクル、約８，０００サイクル、または約１０，０００サイクルの充放電寿命を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、少なくとも約６００サイクル、約７００サイクル、約８００サイクル、約１，０００サイクル、約２，０００サイクル、約３，０００サイクル、約５，０００サイクル、約６，０００サイクル、約７，０００サイクル、約８，０００サイクル、または約１０，０００サイクルの充放電寿命を有する。
【００５４】
いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約１０，０００サイクル後に約１０％〜約３０％減少する、容量、出力密度、およびエネルギー密度のうちの少なくとも１つを有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約１０，０００サイクル後に少なくとも約１０％減少する、容量、出力密度、およびエネルギー密度のうちの少なくとも１つを有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約１０，０００サイクル後に最大で約３０％減少する、容量、出力密度、およびエネルギー密度のうちの少なくとも１つを有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約１０，０００サイクル後に約１０％〜約１２％、約１０％〜約１４％、約１０％〜約１６％、約１０％〜約１８％、約１０％〜約２０％、約１０％〜約２２％、約１０％〜約２４％、約１０％〜約２６％、約１０％〜約２８％、約１０％〜約３０％、約１２％〜約１４％、約１２％〜約１６％、約１２％〜約１８％、約１２％〜約２０％、約１２％〜約２２％、約１２％〜約２４％、約１２％〜約２６％、約１２％〜約２８％、約１２％〜約３０％、約１４％〜約１６％、約１４％〜約１８％、約１４％〜約２０％、約１４％〜約２２％、約１４％〜約２４％、約１４％〜約２６％、約１４％〜約２８％、約１４％〜約３０％、約１６％〜約１８％、約１６％〜約２０％、約１６％〜約２２％、約１６％〜約２４％、約１６％〜約２６％、約１６％〜約２８％、約１６％〜約３０％、約１８％〜約２０％、約１８％〜約２２％、約１８％〜約２４％、約１８％〜約２６％、約１８％〜約２８％、約１８％〜約３０％、約２０％〜約２２％、約２０％〜約２４％、約２０％〜約２６％、約２０％〜約２８％、約２０％〜約３０％、約２２％〜約２４％、約２２％〜約２６％、約２２％〜約２８％、約２２％〜約３０％、約２４％〜約２６％、約２４％〜約２８％、約２４％〜約３０％、約２６％〜約２８％、約２６％〜約３０％、または約２８％〜約３０％減少する、容量、出力密度、およびエネルギー密度のうちの少なくとも１つを有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約１０，０００サイクル後に約１０％、約１２％、約１４％、約１６％、約１８％、約２０％、約２２％、約２４％、約２６％、約２８％、または約３０％減少する、容量、出力密度、およびエネルギー密度のうちの少なくとも１つを有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約１０，０００サイクル後に最大で約１０％、約１２％、約１４％、約１６％、約１８％、約２０％、約２２％、約２４％、約２６％、または約２８％減少する、容量、出力密度、およびエネルギー密度のうちの少なくとも１つを有する。
【００５５】
いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、リチウムイオン電池でも、リチウムイオンキャパシタでも、アルカリスーパーキャパシタでも、ニッケルカドミウム電池でも、ニッケル水素電池でも、鉛蓄電池でも、ニッケル亜鉛電池でもない。
【００５６】
本明細書で提供される第４の態様は、溶液を形成することと、溶液を攪拌することと、溶液を加熱することと、溶液を冷却することと、溶液を溶媒ですすぐことと、溶液を凍結乾燥することと、を含む電極を形成する方法である。
【００５７】
いくつかの実施形態では、溶液は、還元剤、潮解液、および炭素系分散体を含む。いくつかの実施形態では、還元剤は、尿素、クエン酸、アスコルビン酸、ヒドラジン水和物、ヒドロキノン、水素化ホウ素ナトリウム、臭化水素、ヨウ化水素、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、強塩基は尿素を含む。いくつかの実施形態では、強塩基はヒドロキノンを含む。いくつかの実施形態では、強塩基はアスコルビン酸を含む。
【００５８】
いくつかの実施形態では、潮解液は塩を含む。いくつかの実施形態では、塩は、クエン酸塩、塩化物塩、硝酸塩、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態において、クエン酸塩は、クエン酸亜鉛（ＩＩＩ）、クエン酸亜鉛（ＩＩＩ）六水和物、クエン酸鉄（ＩＩＩ）、クエン酸鉄（ＩＩＩ）六水和物、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態において、塩化物は、塩化亜鉛（ＩＩＩ）、硝酸亜鉛（ＩＩＩ）六水和物、塩化鉄（ＩＩＩ）、塩化鉄（ＩＩＩ）六水和物、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態において、硝酸塩は、硝酸亜鉛（ＩＩＩ）、硝酸亜鉛（ＩＩＩ）六水和物、硝酸鉄（ＩＩＩ）、硝酸鉄（ＩＩＩ）六水和物、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、潮解液は硝酸亜鉛（ＩＩＩ）六水和物を含む。いくつかの実施形態では、潮解液は硝酸鉄（ＩＩＩ）を含む。いくつかの実施形態では、潮解液は硝酸亜鉛（ＩＩ）六水和物を含む。
【００５９】
いくつかの実施形態では、炭素系分散体は、カーボン系発泡体、カーボン系エアロゲル、カーボン系ヒドロゲル、カーボン系イオノゲル、カーボン系ナノシート、カーボンナノチューブ、カーボンナノシート、カーボンクロス、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、炭素系分散体は、グラフェン、酸化グラフェン、グラファイト、活性炭、カーボンブラック、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、炭素系分散体はカーボンナノチューブを含む。いくつかの実施形態では、炭素系分散体は酸化グラフェンを含む。いくつかの実施形態では、炭素系分散体は活性炭を含む。
【００６０】
いくつかの実施形態では、溶液中の還元剤の質量百分率は約３０％〜約９０％である。いくつかの実施形態では、溶液中の還元剤の質量百分率は少なくとも約３０％である。いくつかの実施形態では、溶液中の還元剤の質量百分率は最大で約９０％である。いくつかの実施形態では、溶液中の還元剤の質量百分率は、約３０％〜約３５％、約３０％〜約４０％、約３０％〜約４５％、約３０％〜約５０％、約３０％〜約５５％、約３０％〜約６０％、約３０％〜約６５％、約３０％〜約７０％、約３０％〜約７５％、約３０％〜約８０％、約３０％〜約９０％、約３５％〜約４０％、約３５％〜約４５％、約３５％〜約５０％、約３５％〜約５５％、約３５％〜約６０％、約３５％〜約６５％、約３５％〜約７０％、約３５％〜約７５％、約３５％〜約８０％、約３５％〜約９０％、約４０％〜約４５％、約４０％〜約５０％、約４０％〜約５５％、約４０％〜約６０％、約４０％〜約６５％、約４０％〜約７０％、約４０％〜約７５％、約４０％〜約８０％、約４０％〜約９０％、約４５％〜約５０％、約４５％〜約５５％、約４５％〜約６０％、約４５％〜約６５％、約４５％〜約７０％、約４５％〜約７５％、約４５％〜約８０％、約４５％〜約９０％、約５０％〜約５５％、約５０％〜約６０％、約５０％〜約６５％、約５０％〜約７０％、約５０％〜約７５％、約５０％〜約８０％、約５０％〜約９０％、約５５％〜約６０％、約５５％〜約６５％、約５５％〜約７０％、約５５％〜約７５％、約５５％〜約８０％、約５５％〜約９０％、約６０％〜約６５％、約６０％〜約７０％、約６０％〜約７５％、約６０％〜約８０％、約６０％〜約９０％、約６５％〜約７０％、約６５％〜約７５％、約６５％〜約８０％、約６５％〜約９０％、約７０％〜約７５％、約７０％〜約８０％、約７０％〜約９０％、約７５％〜約８０％、約７５％〜約９０％、または約８０％〜約９０％である。いくつかの実施形態では、溶液中の還元剤の質量百分率は、約３０％、約３５％、約４０％、約４５％、約５０％、約５５％、約６０％、約６５％、約７０％、約７５％、約８０％、または約９０％である。いくつかの実施形態では、溶液中の還元剤の質量百分率は、少なくとも約３５％、約４０％、約４５％、約５０％、約５５％、約６０％、約６５％、約７０％、約７５％、約８０％、または約９０％である。いくつかの実施形態では、溶液中の還元剤の質量百分率は、最大で約３０％、約３５％、約４０％、約４５％、約５０％、約５５％、約６０％、約６５％、約７０％、約７５％、または約８０％である。
【００６１】
いくつかの実施形態では、溶液中の潮解液の質量百分率は約５％〜約３０％である。いくつかの実施形態では、溶液中の潮解液の質量百分率は少なくとも約５％である。いくつかの実施形態では、溶液中の潮解液の質量百分率は最大で約３０％である。いくつかの実施形態では、溶液中の潮解液の質量百分率は、約５％〜約６％、約５％〜約８％、約５％〜約１０％、約５％〜約１２％、約５％〜約１４％、約５％〜約１６％、約５％〜約１８％、約５％〜約２０％、約５％〜約２５％、約５％〜約３０％、約６％〜約８％、約６％〜約１０％、約６％〜約１２％、約６％〜約１４％、約６％〜約１６％、約６％〜約１８％、約６％〜約２０％、約６％〜約２５％、約６％〜約３０％、約８％〜約１０％、約８％〜約１２％、約８％〜約１４％、約８％〜約１６％、約８％〜約１８％、約８％〜約２０％、約８％〜約２５％、約８％〜約３０％、約１０％〜約１２％、約１０％〜約１４％、約１０％〜約１６％、約１０％〜約１８％、約１０％〜約２０％、約１０％〜約２５％、約１０％〜約３０％、約１２％〜約１４％、約１２％〜約１６％、約１２％〜約１８％、約１２％〜約２０％、約１２％〜約２５％、約１２％〜約３０％、約１４％〜約１６％、約１４％〜約１８％、約１４％〜約２０％、約１４％〜約２５％、約１４％〜約３０％、約１６％〜約１８％、約１６％〜約２０％、約１６％〜約２５％、約１６％〜約３０％、約１８％〜約２０％、約１８％〜約２５％、約１８％〜約３０％、約２０％〜約２５％、約２０％〜約３０％、または約２５％〜約３０％である。いくつかの実施形態では、溶液中の潮解液の質量百分率は、約５％、約６％、約８％、約１０％、約１２％、約１４％、約１６％、約１８％、約２０％、約２５％、または約３０％である。いくつかの実施形態では、溶液中の潮解液の質量百分率は、少なくとも約６％、約８％、約１０％、約１２％、約１４％、約１６％、約１８％、約２０％、約２５％、または約３０％である。いくつかの実施形態では、溶液中の潮解液の質量百分率は、最大で約５％、約６％、約８％、約１０％、約１２％、約１４％、約１６％、約１８％、約２０％、または約２５％である。
【００６２】
いくつかの実施形態では、溶液中の炭素系分散体の質量百率は約１０％〜約４０％である。いくつかの実施形態では、溶液中の炭素系分散体の質量百分率は少なくとも約１０％である。いくつかの実施形態では、溶液中の炭素系分散体の質量百分率は最大で約４０％である。いくつかの実施形態では、溶液中の炭素系分散体の質量百分率は、約１０％〜約１２％、約１０％〜約１４％、約１０％〜約１６％、約１０％〜約１８％、約１０％〜約２０％、約１０％〜約２４％、約１０％〜約２８％、約１０％〜約３２％、約１０％〜約３４％、約１０％〜約４０％、約１２％〜約１４％、約１２％〜約１６％、約１２％〜約１８％、約１２％〜約２０％、約１２％〜約２４％、約１２％〜約２８％、約１２％〜約３２％、約１２％〜約３４％、約１２％〜約４０％、約１４％〜約１６％、約１４％〜約１８％、約１４％〜約２０％、約１４％〜約２４％、約１４％〜約２８％、約１４％〜約３２％、約１４％〜約３４％、約１４％〜約４０％、約１６％〜約１８％、約１６％〜約２０％、約１６％〜約２４％、約１６％〜約２８％、約１６％〜約３２％、約１６％〜約３４％、約１６％〜約４０％、約１８％〜約２０％、約１８％〜約２４％、約１８％〜約２８％、約１８％〜約３２％、約１８％〜約３４％、約１８％〜約４０％、約２０％〜約２４％、約２０％〜約２８％、約２０％〜約３２％、約２０％〜約３４％、約２０％〜約４０％、約２４％〜約２８％、約２４％〜約３２％、約２４％〜約３４％、約２４％〜約４０％、約２８％〜約３２％、約２８％〜約３４％、約２８％〜約４０％、約３２％〜約３４％、約３２％〜約４０％、または約３４％〜約４０％である。いくつかの実施形態では、溶液中の炭素系分散体の質量百分率は、約１０％、約１２％、約１４％、約１６％、約１８％、約２０％、約２４％、約２８％、約３２％、約３４％、または約４０％である。いくつかの実施形態では、溶液中の炭素系分散体の質量百分率は、少なくとも約１２％、約１４％、約１６％、約１８％、約２０％、約２４％、約２８％、約３２％、約３４％、または約４０％である。いくつかの実施形態では、溶液中の炭素系分散体の質量百分率は、最大で約１０％、約１２％、約１４％、約１６％、約１８％、約２０％、約２４％、約２８％、約３２％、または約３４％である。
【００６３】
いくつかの実施形態では、溶液を約１０分〜約６０分間攪拌する。いくつかの実施形態では、溶液を少なくとも約１０分間攪拌する。いくつかの実施形態では、溶液を最大で約６０分間攪拌する。いくつかの実施形態では、溶液を約１０分〜約１５分、約１０分〜約２０分、約１０分〜約２５分、約１０分〜約３０分、約１０分〜約３５分、約１０分〜約４０分、約１０分〜約４５分、約１０分〜約５０分、約１０分〜約５５分、約１０分〜約６０分、約１５分〜約２０分、約１５分〜約２５分、約１５分〜約３０分、約１５分〜約３５分、約１５分〜約４０分、約１５分〜約４５分、約１５分〜約５０分、約１５分〜約５５分、約１５分〜約６０分、約２０分〜約２５分、約２０分〜約３０分、約２０分〜約３５分、約２０分〜約４０分、約２０分〜約４５分、約２０分〜約５０分、約２０分〜約５５分、約２０分〜約６０分、約２５分〜約３０分、約２５分〜約３５分、約２５分〜約４０分、約２５分〜約４５分、約２５分〜約５０分、約２５分〜約５５分、約２５分〜約６０分、約３０分〜約３５分、約３０分〜約４０分、約３０分〜約４５分、約３０分〜約５０分、約３０分〜約５５分、約３０分〜約６０分、約３５分〜約４０分、約３５分〜約４５分、約３５分〜約５０分、約３５分〜約５５分、約３５分〜約６０分、約４０分〜約４５分、約４０分〜約５０分、約４０分〜約５５分、約４０分〜約６０分、約４５分〜約５０分、約４５分〜約５５分、約４５分〜約６０分、約５０分〜約５５分、約５０分〜約６０分、または約５５分〜約６０分間攪拌する。いくつかの実施形態では、溶液を約１０分、約１５分、約２０分、約２５分、約３０分、約３５分、約４０分、約４５分、約５０分、約５５分、または約６０分間攪拌する。いくつかの実施形態では、溶液を少なくとも約１５分、約２０分、約２５分、約３０分、約３５分、約４０分、約４５分、約５０分、約５５分、または約６０分間攪拌する。いくつかの実施形態では、溶液を最大で約１０分、約１５分、約２０分、約２５分、約３０分、約３５分、約４０分、約４５分、約５０分、または約５５分間攪拌する。
【００６４】
いくつかの実施形態では、溶液は、オートクレーブ、オーブン、火、ブンゼンバーナー、熱交換器、マイクロ波、またはそれらの任意の組み合わせによって加熱される。
【００６５】
いくつかの実施形態では、溶液は約８０℃〜約３６０℃の温度で加熱される。いくつかの実施形態では、溶液は少なくとも約８０℃の温度で加熱される。いくつかの実施形態では、溶液は最大で約３６０℃の温度で加熱される。いくつかの実施形態では、溶液は、約８０℃〜約１００℃、約８０℃〜約１２０℃、約８０℃〜約１４０℃、約８０℃〜約１６０℃、約８０℃〜約１８０℃、約８０℃〜約２００℃、約８０℃〜約２４０℃、約８０℃〜約２８０℃、約８０℃〜約３２０℃、約８０℃〜約３６０℃、約１００℃〜約１２０℃、約１００℃〜約１４０℃、約１００℃〜約１６０℃、約１００℃〜約１８０℃、約１００℃〜約２００℃、約１００℃〜約２４０℃、約１００℃〜約２８０℃、約１００℃〜約３２０℃、約１００℃〜約３６０℃、約１２０℃〜約１４０℃、約１２０℃〜約１６０℃、約１２０℃〜約１８０℃、約１２０℃〜約２００℃、約１２０℃〜約２４０℃、約１２０℃〜約２８０℃、約１２０℃〜約３２０℃、約１２０℃〜約３６０℃、約１４０℃〜約１６０℃、約１４０℃〜約１８０℃、約１４０℃〜約２００℃、約１４０℃〜約２４０℃、約１４０℃〜約２８０℃、約１４０℃〜約３２０℃、約１４０℃〜約３６０℃、約１６０℃〜約１８０℃、約１６０℃〜約２００℃、約１６０℃〜約２４０℃、約１６０℃〜約２８０℃、約１６０℃〜約３２０℃、約１６０℃〜約３６０℃、約１８０℃〜約２００℃、約１８０℃〜約２４０℃、約１８０℃〜約２８０℃、約１８０℃〜約３２０℃、約１８０℃〜約３６０℃、約２００℃〜約２４０℃、約２００℃〜約２８０℃、約２００℃〜約３２０℃、約２００℃〜約３６０℃、約２４０℃〜約２８０℃、約２４０℃〜約３２０℃、約２４０℃〜約３６０℃、約２８０℃〜約３２０℃、約２８０℃〜約３６０℃、または約３２０℃〜約３６０℃の温度で加熱される。いくつかの実施形態では、溶液は、約８０℃、約１００℃、約１２０℃、約１４０℃、約１６０℃、約１８０℃、約２００℃、約２４０℃、約２８０℃、約３２０℃、または約３６０℃の温度で加熱される。いくつかの実施形態では、溶液は、少なくとも約１００℃、約１２０℃、約１４０℃、約１６０℃、約１８０℃、約２００℃、約２４０℃、約２８０℃、約３２０℃、または約３６０℃の温度で加熱される。いくつかの実施形態では、溶液は最大で約８０℃、約１００℃、約１２０℃、約１４０℃、約１６０℃、約１８０℃、約２００℃、約２４０℃、約２８０℃、または約３２０℃の温度で加熱される。
【００６６】
いくつかの実施形態では、溶液は約４時間〜約１６時間加熱される。いくつかの実施形態では、溶液は少なくとも約４時間加熱される。いくつかの実施形態では、溶液は最大で約１６時間加熱される。いくつかの実施形態では、溶液は、約４時間〜約５時間、約４時間〜約６時間、約４時間〜約７時間、約４時間〜約８時間、約４時間〜約９時間、約４時間〜約１０時間、約４時間〜約１１時間、約４時間〜約１２時間、約４時間〜約１３時間、約４時間〜約１４時間、約４時間〜約１６時間、約５時間〜約６時間、約５時間〜約７時間、約５時間〜約８時間、約５時間〜約９時間、約５時間〜約１０時間、約５時間〜約１１時間、約５時間〜約１２時間、約５時間〜約１３時間、約５時間〜約１４時間、約５時間〜約１６時間、約６時間〜約７時間、約６時間〜約８時間、約６時間〜約９時間、約６時間〜約１０時間、約６時間〜約１１時間、約６時間〜約１２時間、約６時間〜約１３時間、約６時間〜約１４時間、約６時間〜約１６時間、約７時間〜約８時間、約７時間〜約９時間、約７時間〜約１０時間、約７時間〜約１１時間、約７時間〜約１２時間、約７時間〜約１３時間、約７時間〜約１４時間、約７時間〜約１６時間、約８時間〜約９時間、約８時間〜約１０時間、約８時間〜約１１時間、約８時間〜約１２時間、約８時間〜約１３時間、約８時間〜約１４時間、約８時間〜約１６時間、約９時間〜約１０時間、約９時間〜約１１時間、約９時間〜約１２時間、約９時間〜約１３時間、約９時間〜約１４時間、約９時間〜約１６時間、約１０時間〜約１１時間、約１０時間〜約１２時間、約１０時間〜約１３時間、約１０時間〜約１４時間、約１０時間〜約１６時間、約１１時間〜約１２時間、約１１時間〜約１３時間、約１１時間〜約１４時間、約１１時間〜約１６時間、約１２時間〜約１３時間、約１２時間〜約１４時間、約１２時間〜約１６時間、約１３時間〜約１４時間、約１３時間〜約１６時間、または約１４時間〜約１６時間加熱される。いくつかの実施形態では、溶液は、約４時間、約５時間、約６時間、約７時間、約８時間、約９時間、約１０時間、約１１時間、約１２時間、約１３時間、約１４時間、または約１６時間加熱される。いくつかの実施形態では、溶液は、少なくとも約５時間、約６時間、約７時間、約８時間、約９時間、約１０時間、約１１時間、約１２時間、約１３時間、約１４時間、または約１６時間加熱される。いくつかの実施形態では、溶液は、最大で約４時間、約５時間、約６時間、約７時間、約８時間、約９時間、約１０時間、約１１時間、約１２時間、約１３時間、または約１４時間加熱される。
【００６７】
いくつかの実施形態では、溶媒は、脱イオン水、アセトン、水、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、溶媒は脱イオン水を含む。いくつかの実施形態では、溶液は凍結乾燥される。いくつかの実施形態では、溶液は凍結乾燥される。いくつかの実施形態では、溶液は真空下で凍結乾燥される。
【００６８】
いくつかの実施形態では、第１の電極は、正極として使用されるように構成される。いくつかの実施形態では、第１の電極は、負極として使用されるように構成される。
【００６９】
本明細書で提供される第５の態様は、酸中で導電性骨格を処理することによって第２の集電体を形成することと、脱イオン水、アセトン、水、またはそれらの任意の組み合わせを含む溶媒中で第２の集電体を洗浄することと、第２の集電体上に水酸化物を堆積させることと、電極に電位を連続掃引することと、を含む電極を形成する方法である。
【００７０】
いくつかの実施形態では、導電性骨格は、導電性発泡体、グラフェンエアロゲル、アモルファスカーボン発泡体、薄層グラファイト発泡体、カーボンナノチューブ、カーボンナノシート、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、導電性発泡体は、アルミニウム発泡体、カーボン発泡体、グラフェン発泡体、グラファイト発泡体、銅発泡体、ニッケル発泡体、パラジウム発泡体、白金発泡体、鋼発泡体、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、導電性発泡体はグラフェン発泡体を含む。いくつかの実施形態では、導電性発泡体はグラファイト発泡体を含む。いくつかの実施形態では、導電性発泡体は銅発泡体を含む。いくつかの実施形態では、導電性発泡体はニッケル発泡体を含む。
【００７１】
いくつかの実施形態では酸は強酸を含む。いくつかの実施形態では、酸は、過塩素酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、硫酸、メタンスルフォン酸、ｐ−トルエンスルフォン酸、塩酸、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、酸は臭化水素酸を含む。いくつかの実施形態では、酸は塩酸を含む。
【００７２】
いくつかの実施形態では、酸の濃度は約１Ｍ〜約６Ｍである。いくつかの実施形態では、酸の濃度は少なくとも約１Ｍである。いくつかの実施形態では、酸の濃度は最大で約６Ｍである。いくつかの実施形態では、酸の濃度は、約１Ｍ〜約１．５Ｍ、約１Ｍ〜約２Ｍ、約１Ｍ〜約２．５Ｍ、約１Ｍ〜約３Ｍ、約１Ｍ〜約３．５Ｍ、約１Ｍ〜約４Ｍ、約１Ｍ〜約４．５Ｍ、約１Ｍ〜約５Ｍ、約１Ｍ〜約５．５Ｍ、約１Ｍ〜約６Ｍ、約１．５Ｍ〜約２Ｍ、約１．５Ｍ〜約２．５Ｍ、約１．５Ｍ〜約３Ｍ、約１．５Ｍ〜約３．５Ｍ、約１．５Ｍ〜約４Ｍ、約１．５Ｍ〜約４．５Ｍ、約１．５Ｍ〜約５Ｍ、約１．５Ｍ〜約５．５Ｍ、約１．５Ｍ〜約６Ｍ、約２Ｍ〜約２．５Ｍ、約２Ｍ〜約３Ｍ、約２Ｍ〜約３．５Ｍ、約２Ｍ〜約４Ｍ、約２Ｍ〜約４．５Ｍ、約２Ｍ〜約５Ｍ、約２Ｍ〜約５．５Ｍ、約２Ｍ〜約６Ｍ、約２．５Ｍ〜約３Ｍ、約２．５Ｍ〜約３．５Ｍ、約２．５Ｍ〜約４Ｍ、約２．５Ｍ〜約４．５Ｍ、約２．５Ｍ〜約５Ｍ、約２．５Ｍ〜約５．５Ｍ、約２．５Ｍ〜約６Ｍ、約３Ｍ〜約３．５Ｍ、約３Ｍ〜約４Ｍ、約３Ｍ〜約４．５Ｍ、約３Ｍ〜約５Ｍ、約３Ｍ〜約５．５Ｍ、約３Ｍ〜約６Ｍ、約３．５Ｍ〜約４Ｍ、約３．５Ｍ〜約４．５Ｍ、約３．５Ｍ〜約５Ｍ、約３．５Ｍ〜約５．５Ｍ、約３．５Ｍ〜約６Ｍ、約４Ｍ〜約４．５Ｍ、約４Ｍ〜約５Ｍ、約４Ｍ〜約５．５Ｍ、約４Ｍ〜約６Ｍ、約４．５Ｍ〜約５Ｍ、約４．５Ｍ〜約５．５Ｍ、約４．５Ｍ〜約６Ｍ、約５Ｍ〜約５．５Ｍ、約５Ｍ〜約６Ｍ、または約５．５Ｍ〜約６Ｍである。いくつかの実施形態では、酸の濃度は、約１Ｍ、約１．５Ｍ、約２Ｍ、約２．５Ｍ、約３Ｍ、約３．５Ｍ、約４Ｍ、約４．５Ｍ、約５Ｍ、約５．５Ｍ、または約６Ｍである。いくつかの実施形態では、酸の濃度は、少なくとも約１．５Ｍ、約２Ｍ、約２．５Ｍ、約３Ｍ、約３．５Ｍ、約４Ｍ、約４．５Ｍ、約５Ｍ、約５．５Ｍ、または約６Ｍである。いくつかの実施形態では、酸の濃度は、最大で約１Ｍ、約１．５Ｍ、約２Ｍ、約２．５Ｍ、約３Ｍ、約３．５Ｍ、約４Ｍ、約４．５Ｍ、約５Ｍ、または約５．５Ｍである。
【００７３】
いくつかの実施形態では、導電性発泡体は約１分〜約３０分間処理される。いくつかの実施形態では、導電性発泡体は少なくとも約１分間処理される。いくつかの実施形態では、導電性発泡体は最大で約３０分間処理される。いくつかの実施形態では、導電性発泡体は、約１分〜約２分、約１分〜約４分、約１分〜約６分、約１分〜約８分、約１分〜約１０分、約１分〜約１４分、約１分〜約１８分、約１分〜約２２分、約１分〜約２６分、約１分〜約３０分、約２分〜約４分、約２分〜約６分、約２分〜約８分、約２分〜約１０分、約２分〜約１４分、約２分〜約１８分、約２分〜約２２分、約２分〜約２６分、約２分〜約３０分、約４分〜約６分、約４分〜約８分、約４分〜約１０分、約４分〜約１４分、約４分〜約１８分、約４分〜約２２分、約４分〜約２６分、約４分〜約３０分、約６分〜約８分、約６分〜約１０分、約６分〜約１４分、約６分〜約１８分、約６分〜約２２分、約６分〜約２６分、約６分〜約３０分、約８分〜約１０分、約８分〜約１４分、約８分〜約１８分、約８分〜約２２分、約８分〜約２６分、約８分〜約３０分、約１０分〜約１４分、約１０分〜約１８分、約１０分〜約２２分、約１０分〜約２６分、約１０分〜約３０分、約１４分〜約１８分、約１４分〜約２２分、約１４分〜約２６分、約１４分〜約３０分、約１８分〜約２２分、約１８分〜約２６分、約１８分〜約３０分、約２２分〜約２６分、約２２分〜約３０分、または約２６分〜約３０分間処理される。いくつかの実施形態では、導電性発泡体は、約１分、約２分、約４分、約６分、約８分、約１０分、約１４分、約１８分、約２２分、約２６分、または約３０分間処理される。いくつかの実施形態では、導電性発泡体は、少なくとも約２分、約４分、約６分、約８分、約１０分、約１４分、約１８分、約２２分、約２６分、または約３０分間処理される。いくつかの実施形態では、導電性発泡体は、最大で約１分、約２分、約４分、約６分、約８分、約１０分、約１４分、約１８分、約２２分、または約２６分間処理される。
【００７４】
いくつかの実施形態では、導電性発泡体は、脱イオン水、アセトン、水、またはそれらの任意の組み合わせで洗浄される。いくつかの実施形態では、導電性発泡体は脱イオン水で洗浄される。
【００７５】
いくつかの実施形態では、水酸化物は、水酸化アルミニウム、水酸化アンモニウム、水酸化ヒ素、水酸化バリウム、水酸化ベリリウム、水酸化ビスマス（ＩＩＩ）、水酸化ホウ素、水酸化カドミウム、水酸化カルシウム、水酸化セリウム（ＩＩＩ）、水酸化セシウム、水酸化クロム（ＩＩ）、水酸化クロム（ＩＩＩ）、水酸化クロム（Ｖ）、水酸化クロム（ＶＩ）、水酸化コバルト（ＩＩ）、水酸化コバルト（ＩＩＩ）、水酸化銅（Ｉ）、水酸化銅（ＩＩ）、水酸化ガリウム（ＩＩ）、水酸化ガリウム（ＩＩＩ）、水酸化金（Ｉ）、水酸化金（ＩＩＩ）、水酸化インジウム（Ｉ）、水酸化インジウム（ＩＩ）、水酸化インジウム（ＩＩＩ）、水酸化イリジウム（ＩＩＩ）、水酸化鉄（ＩＩ）、水酸化鉄（ＩＩＩ）、水酸化ランタン、水酸化鉛（ＩＩ）、水酸化鉛（ＩＶ）、水酸化リチウム、水酸化マグネシウム、水酸化マンガン（ＩＩ）、水酸化マンガン（ＩＩＩ）、水酸化マンガン（ＩＶ）、水酸化マンガン（ＶＩＩ）、水酸化水銀（Ｉ）、水酸化水銀（ＩＩ）、水酸化モリブデン、水酸化ネオジム、オキソ水酸化ニッケル、水酸化ニッケル（ＩＩ）、水酸化ニッケル（ＩＩＩ）、水酸化ニオブ、水酸化オスミウム（ＩＶ）、水酸化パラジウム（ＩＩ）、水酸化パラジウム（ＩＶ）、水酸化白金（ＩＩ）、水酸化白金（ＩＶ）、水酸化プルトニウム（ＩＶ）、水酸化カリウム、水酸化ラジウム、水酸化ルビジウム、水酸化ルテニウム（ＩＩＩ）、水酸化スカンジウム、水酸化ケイ素、水酸化銀、水酸化ナトリウム、水酸化ストロンチウム、水酸化タンタル（Ｖ）、水酸化テクネチウム（ＩＩ）、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化タリウム（Ｉ）、水酸化タリウム（ＩＩＩ）、水酸化トリウム、水酸化スズ（ＩＩ）、水酸化スズ（ＩＶ）、水酸化チタン（ＩＩ）、水酸化チタン（ＩＩＩ）、水酸化チタン（ＩＶ）、水酸化タングステン（ＩＩ）、水酸化ウラニル、水酸化バナジウム（ＩＩ）、水酸化バナジウム（ＩＩＩ）、水酸化バナジウム（Ｖ）、水酸化イッテルビウム、水酸化イットリウム、水酸化亜鉛、水酸化ジルコニウム、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化ニッケル（ＩＩ）を含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化ニッケル（ＩＩＩ）を含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化パラジウム（ＩＩ）を含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化パラジウム（ＩＶ）を含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化銅（Ｉ）を含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化銅（ＩＩ）を含む。
【００７６】
いくつかの実施形態では、水酸化物は、水酸化物ナノフレーク、水酸化物ナノ粒子、水酸化ナノ粉末、水酸化物ナノフラワー、水酸化物ナノドット、水酸化物ナノロッド、水酸化物ナノチェーン、水酸化物ナノファイバー、水酸化物ナノ粒子、水酸化物ナノプレートレット、水酸化物ナノリボン、水酸化物ナノリング、水酸化物ナノシート、またはそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化物ナノシートを含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化物ナノフレークを含む。
【００７７】
いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化コバルト（ＩＩ）ナノ粉末を含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化コバルト（ＩＩＩ）ナノシートを含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化ニッケル（ＩＩＩ）ナノフレークを含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化銅（Ｉ）ナノフレークを含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化銅（ＩＩ）ナノ粉末を含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化ニッケル（ＩＩ）ナノフレークを含む。
【００７８】
いくつかの実施形態では、第２の集電体上に水酸化物を堆積させることは、電気化学堆積、エレクトロコーティング、電気泳動堆積、マイクロ波合成、光熱堆積、熱分解レーザー堆積、水熱合成、またはそれらの任意の組み合わせにより第２の集電体上に水酸化物を堆積させることを含む。いくつかの実施形態では、電気化学堆積はサイクリックボルタンメトリーを含むいくつかの実施形態では、サイクリックボルタンメトリーは、連続的電位掃引を第２の集電体に適用することを含む。いくつかの実施形態では、第２の集電体に連続的電位掃引を行うことは、触媒内の第２の集電体に連続的電位掃引を行うことを含む。
【００７９】
いくつかの実施形態では、連続的電位掃引は約−２．４Ｖ〜約−０．３Ｖの電圧で実行される。いくつかの実施形態では、連続的電位掃引は少なくとも約−２．４Ｖの電圧で実行される。いくつかの実施形態では、連続的電位掃引は最大で約−０．３Ｖの電圧で実行される。いくつかの実施形態では、連続的電位掃引は、約−０．３Ｖ〜約−０．５Ｖ、約−０．３Ｖ〜約−０．９Ｖ、約−０．３Ｖ〜約−１．１Ｖ、約−０．３Ｖ〜約−１．３Ｖ、約−０．３Ｖ〜約−１．５Ｖ、約−０．３Ｖ〜約−１．７Ｖ、約−０．３Ｖ〜約−１．９Ｖ、約−０．３Ｖ〜約−２．１Ｖ、約−０．３Ｖ〜約−２．３Ｖ、約−０．３Ｖ〜約−２．４Ｖ、約−０．５Ｖ〜約−０．９Ｖ、約−０．５Ｖ〜約−１．１Ｖ、約−０．５Ｖ〜約−１．３Ｖ、約−０．５Ｖ〜約−１．５Ｖ、約−０．５Ｖ〜約−１．７Ｖ、約−０．５Ｖ〜約−１．９Ｖ、約−０．５Ｖ〜約−２．１Ｖ、約−０．５Ｖ〜約−２．３Ｖ、約−０．５Ｖ〜約−２．４Ｖ、約−０．９Ｖ〜約−１．１Ｖ、約−０．９Ｖ〜約−１．３Ｖ、約−０．９Ｖ〜約−１．５Ｖ、約−０．９Ｖ〜約−１．７Ｖ、約−０．９Ｖ〜約−１．９Ｖ、約−０．９Ｖ〜約−２．１Ｖ、約−０．９Ｖ〜約−２．３Ｖ、約−０．９Ｖ〜約−２．４Ｖ、約−１．１Ｖ〜約−１．３Ｖ、約−１．１Ｖ〜約−１．５Ｖ、約−１．１Ｖ〜約−１．７Ｖ、約−１．１Ｖ〜約−１．９Ｖ、約−１．１Ｖ〜約−２．１Ｖ、約−１．１Ｖ〜約−２．３Ｖ、約−１．１Ｖ〜約−２．４Ｖ、約−１．３Ｖ〜約−１．５Ｖ、約−１．３Ｖ〜約−１．７Ｖ、約−１．３Ｖ〜約−１．９Ｖ、約−１．３Ｖ〜約−２．１Ｖ、約−１．３Ｖ〜約−２．３Ｖ、約−１．３Ｖ〜約−２．４Ｖ、約−１．５Ｖ〜約−１．７Ｖ、約−１．５Ｖ〜約−１．９Ｖ、約−１．５Ｖ〜約−２．１Ｖ、約−１．５Ｖ〜約−２．３Ｖ、約−１．５Ｖ〜約−２．４Ｖ、約−１．７Ｖ〜約−１．９Ｖ、約−１．７Ｖ〜約−２．１Ｖ、約−１．７Ｖ〜約−２．３Ｖ、約−１．７Ｖ〜約−２．４Ｖ、約−１．９Ｖ〜約−２．１Ｖ、約−１．９Ｖ〜約−２．３Ｖ、約−１．９Ｖ〜約−２．４Ｖ、約−２．１Ｖ〜約−２．３Ｖ、約−２．１Ｖ〜約−２．４Ｖ、または約−２．３Ｖ〜約−２．４Ｖの電圧で実行される。いくつかの実施形態では、連続的電位掃引は、約−０．３Ｖ、約−０．５Ｖ、約−０．９Ｖ、約−１．１Ｖ、約−１．３Ｖ、約−１．５Ｖ、約−１．７Ｖ、約−１．９Ｖ、約−２．１Ｖ、約−２．３Ｖ、または約−２．４Ｖの第２の集電体への電圧で実行される。いくつかの実施形態では、連続的電位掃引は、少なくとも約−０．５Ｖ、約−０．９Ｖ、約−１．１Ｖ、約−１．３Ｖ、約−１．５Ｖ、約−１．７Ｖ、約−１．９Ｖ、約−２．１Ｖ、約−２．３Ｖ、または約−２．４Ｖの第２の集電体への電圧で実行される。いくつかの実施形態では、連続的電位掃引は、最大で約−０．３Ｖ、約−０．５Ｖ、約−０．９Ｖ、約−１．１Ｖ、約−１．３Ｖ、約−１．５Ｖ、約−１．７Ｖ、約−１．９Ｖ、または約−２．１Ｖ、約−２．３Ｖの第２の集電体への電圧で実行される。
【００８０】
いくつかの実施形態では、連続的電位掃引は、約５０ｍＶ／ｓ〜約１７５ｍＶ／ｓのスキャン速度で実行される。いくつかの実施形態では、連続的電位掃引は、少なくとも約５０ｍＶ／ｓのスキャン速度で実行される。いくつかの実施形態では、連続的電位掃引は、最大で約１７５ｍＶ／ｓのスキャン速度で実行される。いくつかの実施形態では、連続的電位掃引は、約５０ｍＶ／ｓ〜約６０ｍＶ／ｓ、約５０ｍＶ／ｓ〜約７０ｍＶ／ｓ、約５０ｍＶ／ｓ〜約８０ｍＶ／ｓ、約５０ｍＶ／ｓ〜約９０ｍＶ／ｓ、約５０ｍＶ／ｓ〜約１００ｍＶ／ｓ、約５０ｍＶ／ｓ〜約１１０ｍＶ／ｓ、約５０ｍＶ／ｓ〜約１２０ｍＶ／ｓ、約５０ｍＶ／ｓ〜約１３０ｍＶ／ｓ、約５０ｍＶ／ｓ〜約１４０ｍＶ／ｓ、約５０ｍＶ／ｓ〜約１６０ｍＶ／ｓ、約５０ｍＶ／ｓ〜約１７５ｍＶ／ｓ、約６０ｍＶ／ｓ〜約７０ｍＶ／ｓ、約６０ｍＶ／ｓ〜約８０ｍＶ／ｓ、約６０ｍＶ／ｓ〜約９０ｍＶ／ｓ、約６０ｍＶ／ｓ〜約１００ｍＶ／ｓ、約６０ｍＶ／ｓ〜約１１０ｍＶ／ｓ、約６０ｍＶ／ｓ〜約１２０ｍＶ／ｓ、約６０ｍＶ／ｓ〜約１３０ｍＶ／ｓ、約６０ｍＶ／ｓ〜約１４０ｍＶ／ｓ、約６０ｍＶ／ｓ〜約１６０ｍＶ／ｓ、約６０ｍＶ／ｓ〜約１７５ｍＶ／ｓ、約７０ｍＶ／ｓ〜約８０ｍＶ／ｓ、約７０ｍＶ／ｓ〜約９０ｍＶ／ｓ、約７０ｍＶ／ｓ〜約１００ｍＶ／ｓ、約７０ｍＶ／ｓ〜約１１０ｍＶ／ｓ、約７０ｍＶ／ｓ〜約１２０ｍＶ／ｓ、約７０ｍＶ／ｓ〜約１３０ｍＶ／ｓ、約７０ｍＶ／ｓ〜約１４０ｍＶ／ｓ、約７０ｍＶ／ｓ〜約１６０ｍＶ／ｓ、約７０ｍＶ／ｓ〜約１７５ｍＶ／ｓ、約８０ｍＶ／ｓ〜約９０ｍＶ／ｓ、約８０ｍＶ／ｓ〜約１００ｍＶ／ｓ、約８０ｍＶ／ｓ〜約１１０ｍＶ／ｓ、約８０ｍＶ／ｓ〜約１２０ｍＶ／ｓ、約８０ｍＶ／ｓ〜約１３０ｍＶ／ｓ、約８０ｍＶ／ｓ〜約１４０ｍＶ／ｓ、約８０ｍＶ／ｓ〜約１６０ｍＶ／ｓ、約８０ｍＶ／ｓ〜約１７５ｍＶ／ｓ、約９０ｍＶ／ｓ〜約１００ｍＶ／ｓ、約９０ｍＶ／ｓ〜約１１０ｍＶ／ｓ、約９０ｍＶ／ｓ〜約１２０ｍＶ／ｓ、約９０ｍＶ／ｓ〜約１３０ｍＶ／ｓ、約９０ｍＶ／ｓ〜約１４０ｍＶ／ｓ、約９０ｍＶ／ｓ〜約１６０ｍＶ／ｓ、約９０ｍＶ／ｓ〜約１７５ｍＶ／ｓ、約１００ｍＶ／ｓ〜約１１０ｍＶ／ｓ、約１００ｍＶ／ｓ〜約１２０ｍＶ／ｓ、約１００ｍＶ／ｓ〜約１３０ｍＶ／ｓ、約１００ｍＶ／ｓ〜約１４０ｍＶ／ｓ、約１００ｍＶ／ｓ〜約１６０ｍＶ／ｓ、約１００ｍＶ／ｓ〜約１７５ｍＶ／ｓ、約１１０ｍＶ／ｓ〜約１２０ｍＶ／ｓ、約１１０ｍＶ／ｓ〜約１３０ｍＶ／ｓ、約１１０ｍＶ／ｓ〜約１４０ｍＶ／ｓ、約１１０ｍＶ／ｓ〜約１６０ｍＶ／ｓ、約１１０ｍＶ／ｓ〜約１７５ｍＶ／ｓ、約１２０ｍＶ／ｓ〜約１３０ｍＶ／ｓ、約１２０ｍＶ／ｓ〜約１４０ｍＶ／ｓ、約１２０ｍＶ／ｓ〜約１６０ｍＶ／ｓ、約１２０ｍＶ／ｓ〜約１７５ｍＶ／ｓ、約１３０ｍＶ／ｓ〜約１４０ｍＶ／ｓ、約１３０ｍＶ／ｓ〜約１６０ｍＶ／ｓ、約１３０ｍＶ／ｓ〜約１７５ｍＶ／ｓ、約１４０ｍＶ／ｓ〜約１６０ｍＶ／ｓ、約１４０ｍＶ／ｓ〜約１７５  ｍＶ／ｓ、または約１６０ｍＶ／ｓ〜約１７５ｍＶ／ｓのスキャン速度で実行される。いくつかの実施形態では、連続的電位掃引は、約５０ｍＶ／ｓ、約６０ｍＶ／ｓ、約７０ｍＶ／ｓ、約８０ｍＶ���ｓ、約９０ｍＶ／ｓ、約１００ｍＶ／ｓ、約１１０ｍＶ／ｓ、約１２０ｍＶ／ｓ、約１３０ｍＶ／ｓ、約１４０ｍＶ／ｓ、約１６０ｍＶ／ｓ、または約１７５ｍＶ／ｓのスキャン速度で実行される。いくつかの実施形態では、連続的電位掃引は、少なくとも約６０ｍＶ／ｓ、約７０ｍＶ／ｓ、約８０ｍＶ／ｓ、約９０ｍＶ／ｓ、約１００ｍＶ／ｓ、約１１０ｍＶ／ｓ、約１２０ｍＶ／ｓ、約１３０ｍＶ／ｓ、約１４０ｍＶ／ｓ、約１６０ｍＶ／ｓ、または約１７５ｍＶ／ｓのスキャン速度で実行される。いくつかの実施形態では、連続的電位掃引は、最大で約５０ｍＶ／ｓ、約６０ｍＶ／ｓ、約７０ｍＶ／ｓ、約８０ｍＶ／ｓ、約９０ｍＶ／ｓ、約１００ｍＶ／ｓ、約１１０ｍＶ／ｓ、約１２０ｍＶ／ｓ、約１３０ｍＶ／ｓ、約１４０ｍＶ／ｓ、または約１６０ｍＶ／ｓのスキャン速度で実行される。
【００８１】
いくつかの実施形態では、連続的電位掃引は、約−０．３Ｖ〜約−２．４Ｖ電圧を約５０ｍＶ／ｓ〜約１７５ｍＶ／ｓのスキャン速度で電極に印加することを含む。
【００８２】
いくつかの実施形態では、触媒は、酢酸ニッケル、塩化ニッケル、硫酸ニッケル（ＩＩ）アンモニウム六水和物、炭酸ニッケル、酢酸ニッケル（ＩＩ）、酢酸ニッケル（ＩＩ）四水和物、臭化ニッケル（ＩＩ）２−メトキシエチル、臭化ニッケル（ＩＩ）、臭化ニッケル（ＩＩ）水和物、臭化ニッケル（ＩＩ）三水和物、炭酸ニッケル（ＩＩ）、炭酸ニッケル（ＩＩ）水酸化物四水和物、塩化ニッケル（ＩＩ）、塩化ニッケル（ＩＩ）六水和物、塩化ニッケル（ＩＩ）水和物、シクロヘキサン酪酸ニッケル（ＩＩ）、フッ化ニッケル（ＩＩ）、ヘキサフルオロケイ酸ニッケル（ＩＩ）六水和物、水酸化ニッケル（ＩＩ）、ヨウ化ニッケル（ＩＩ）無水物、ヨウ化ニッケル（ＩＩ）、硝酸ニッケル（ＩＩ）六水和物、シュウ酸ニッケル（ＩＩ）二水和物、過塩素酸ニッケル（ＩＩ）六水和物、スルファミン酸ニッケル（ＩＩ）四水和物、硫酸ニッケル（ＩＩ）、硫酸ニッケル（ＩＩ）七水和物、カリウムニッケル（ＩＶ）パラペリオデート、テトラシアン化ニッケル（ＩＩ）カリウム水和物、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、触媒は炭酸ニッケルを含む。いくつかの実施形態では、触媒は硝酸ニッケル（ＩＩ）を含む。いくつかの実施形態では、触媒は酢酸ニッケルを含む。
【００８３】
いくつかの実施形態では、触媒は約５０ｍＭ〜約２００ｍＭの濃度を有する。いくつかの実施形態では、触媒は少なくとも約５０ｍＭの濃度を有する。いくつかの実施形態では、触媒は最大で約２００ｍＭの濃度を有する。いくつかの実施形態では、触媒は、約５０ｍＭ〜約６０ｍＭ、約５０ｍＭ〜約７０ｍＭ、約５０ｍＭ〜約８０ｍＭ、約５０ｍＭ〜約９０ｍＭ、約５０ｍＭ〜約１００ｍＭ、約５０ｍＭ〜約１２０ｍＭ、約５０ｍＭ〜約１４０ｍＭ、約５０ｍＭ〜約１６０ｍＭ、約５０ｍＭ〜約１８０ｍＭ、約５０ｍＭ〜約２００ｍＭ、約６０ｍＭ〜約７０ｍＭ、約６０ｍＭ〜約８０ｍＭ、約６０ｍＭ〜約９０ｍＭ、約６０ｍＭ〜約１００ｍＭ、約６０ｍＭ〜約１２０ｍＭ、約６０ｍＭ〜約１４０ｍＭ、約６０ｍＭ〜約１６０ｍＭ、約６０ｍＭ〜約１８０ｍＭ、約６０ｍＭ〜約２００ｍＭ、約７０ｍＭ〜約８０ｍＭ、約７０ｍＭ〜約９０ｍＭ、約７０ｍＭ〜約１００ｍＭ、約７０ｍＭ〜約１２０ｍＭ、約７０ｍＭ〜約１４０ｍＭ、約７０ｍＭ〜約１６０ｍＭ、約７０ｍＭ〜約１８０ｍＭ、約７０ｍＭ〜約２００ｍＭ、約８０ｍＭ〜約９０ｍＭ、約８０ｍＭ〜約１００ｍＭ、約８０ｍＭ〜約１２０ｍＭ、約８０ｍＭ〜約１４０ｍＭ、約８０ｍＭ〜約１６０ｍＭ、約８０ｍＭ〜約１８０ｍＭ、約８０ｍＭ〜約２００ｍＭ、約９０ｍＭ〜約１００ｍＭ、約９０ｍＭ〜約１２０ｍＭ、約９０ｍＭ〜約１４０ｍＭ、約９０ｍＭ〜約１６０ｍＭ、約９０ｍＭ〜約１８０ｍＭ、約９０ｍＭ〜約２００ｍＭ、約１００ｍＭ〜約１２０ｍＭ、約１００ｍＭ〜約１４０ｍＭ、約１００ｍＭ〜約１６０ｍＭ、約１００ｍＭ〜約１８０ｍＭ、約１００ｍＭ〜約２００ｍＭ、約１２０ｍＭ〜約１４０ｍＭ、約１２０ｍＭ〜約１６０ｍＭ、約１２０ｍＭ〜約１８０ｍＭ、約１２０ｍＭ〜約２００ｍＭ、約１４０ｍＭ〜約１６０ｍＭ、約１４０ｍＭ〜約１８０ｍＭ、約１４０ｍＭ〜約２００ｍＭ、約１６０ｍＭ〜約１８０ｍＭ、約１６０ｍＭ〜約２００ｍＭ、または約１８０ｍＭ〜約２００ｍＭの濃度を有する。いくつかの実施形態では、触媒は、約５０ｍＭ、約６０ｍＭ、約７０ｍＭ、約８０ｍＭ、約９０ｍＭ、約１００ｍＭ、約１２０ｍＭ、約１４０ｍＭ、約１６０ｍＭ、約１８０ｍＭ、または約２００ｍＭの濃度を有する。いくつかの実施形態では、触媒は、少なくとも約６０ｍＭ、約７０ｍＭ、約８０ｍＭ、約９０ｍＭ、約１００ｍＭ、約１２０ｍＭ、約１４０ｍＭ、約１６０ｍＭ、約１８０ｍＭ、または約２００ｍＭの濃度を有する。いくつかの実施形態では、触媒は、最大で約５０ｍＭ、約６０ｍＭ、約７０ｍＭ、約８０ｍＭ、約９０ｍＭ、約１００ｍＭ、約１２０ｍＭ、約１４０ｍＭ、約１６０ｍＭ、または約１８０ｍＭの濃度を有する。
【００８４】
いくつかの実施形態では、電気化学堆積は、第２の集電体に定電圧を印加することを含む。
【００８５】
いくつかの実施形態では、定電圧は約−２．４Ｖ〜約−０．３Ｖである。いくつかの実施形態では、定電圧は少なくとも約−２．４Ｖである。いくつかの実施形態では、定電圧は最大で約−０．３Ｖである。いくつかの実施形態では、定電圧は、約−０．３Ｖ〜約−０．５Ｖ、約−０．３Ｖ〜約−０．９Ｖ、約−０．３Ｖ〜約−１．１Ｖ、約−０．３Ｖ〜約−１．３Ｖ、約−０．３Ｖ〜約−１．５Ｖ、約−０．３Ｖ〜約−１．７Ｖ、約−０．３Ｖ〜約−１．９Ｖ、約−０．３Ｖ〜約−２．１Ｖ、約−０．３Ｖ〜約−２．３Ｖ、約−０．３Ｖ〜約−２．４Ｖ、約−０．５Ｖ〜約−０．９Ｖ、約−０．５Ｖ〜約−１．１Ｖ、約−０．５Ｖ〜約−１．３Ｖ、約−０．５Ｖ〜約−１．５Ｖ、約−０．５Ｖ〜約−１．７Ｖ、約−０．５Ｖ〜約−１．９Ｖ、約−０．５Ｖ〜約−２．１Ｖ、約−０．５Ｖ〜約−２．３Ｖ、約−０．５Ｖ〜約−２．４Ｖ、約−０．９Ｖ〜約−１．１Ｖ、約−０．９Ｖ〜約−１．３Ｖ、約−０．９Ｖ〜約−１．５Ｖ、約−０．９Ｖ〜約−１．７Ｖ、約−０．９Ｖ〜約−１．９Ｖ、約−０．９Ｖ〜約−２．１Ｖ、約−０．９Ｖ〜約−２．３Ｖ、約−０．９Ｖ〜約−２．４Ｖ、約−１．１Ｖ〜約−１．３Ｖ、約−１．１Ｖ〜約−１．５Ｖ、約−１．１Ｖ〜約−１．７Ｖ、約−１．１Ｖ〜約−１．９Ｖ、約−１．１Ｖ〜約−２．１Ｖ、約−１．１Ｖ〜約−２．３Ｖ、約−１．１Ｖ〜約−２．４Ｖ、約−１．３Ｖ〜約−１．５Ｖ、約−１．３Ｖ〜約−１．７Ｖ、約−１．３Ｖ〜約−１．９Ｖ、約−１．３Ｖ〜約−２．１Ｖ、約−１．３Ｖ〜約−２．３Ｖ、約−１．３Ｖ〜約−２．４Ｖ、約−１．５Ｖ〜約−１．７Ｖ、約−１．５Ｖ〜約−１．９Ｖ、約−１．５Ｖ〜約−２．１Ｖ、約−１．５Ｖ〜約−２．３Ｖ、約−１．５Ｖ〜約−２．４Ｖ、約−１．７Ｖ〜約−１．９Ｖ、約−１．７Ｖ〜約−２．１Ｖ、約−１．７Ｖ〜約−２．３Ｖ、約−１．７Ｖ〜約−２．４Ｖ、約−１．９Ｖ〜約−２．１Ｖ、約−１．９Ｖ〜約−２．３Ｖ、約−１．９Ｖ〜約−２．４Ｖ、約−２．１Ｖ〜約−２．３Ｖ、約−２．１Ｖ〜約−２．４Ｖ、または約−２．３Ｖ〜約−２．４Ｖである。いくつかの実施形態では、定電圧は、約−０．３Ｖ、約−０．５Ｖ、約−０．９Ｖ、約−１．１Ｖ、約−１．３Ｖ、約−１．５Ｖ、約−１．７Ｖ、約−１．９Ｖ、約−２．１Ｖ、約−２．３Ｖ、または約−２．４Ｖである。いくつかの実施形態では、定電圧は、少なくとも約−０．９Ｖ、約−１．１Ｖ、約−１．３Ｖ、約−１．５Ｖ、約−１．７Ｖ、約−１．９Ｖ、約−２．１Ｖ、約−２．３Ｖ、または約−２．４Ｖである。いくつかの実施形態では、定電圧は、最大で約−０．３Ｖ、約−０．５Ｖ、約−０．９Ｖ、約−１．１Ｖ、約−１．３Ｖ、約−１．５Ｖ、約−１．７Ｖ、約−１．９Ｖ、約−２．１Ｖ、または約−２．３Ｖである。
【００８６】
いくつかの実施形態では、水熱合成は、第２の集電体を水溶液に沈めることを含む。いくつかの実施形態では、水溶液は、酢酸塩、塩化物、硝酸塩、還元剤、またはそれらの任意の組み合わせを含む。
【００８７】
いくつかの実施形態では、水溶液は酢酸塩を含む。いくつかの実施形態では、酢酸塩は、酢酸アルミニウム、アセト酒石酸アルミニウム、二酢酸アルミニウム、亜硫酸アルミニウム、三酢酸アルミニウム、酢酸アンモニウム、酢酸アンチモン（ＩＩＩ）、酢酸バリウム、塩基性酢酸ベリリウム、酢酸ビスマス（ＩＩＩ）、酢酸カドミウム、酢酸セシウム、酢酸カルシウム、酢酸カルシウムマグネシウム、カモスタット、酢酸クロム水酸化物、酢酸クロム（ＩＩ）、臭化クリジニウム、酢酸コバルト（ＩＩ）、酢酸銅（ＩＩ）、デスマーチンペルヨージナン（ジアセトキシヨード）ベンゼン、酢酸鉄（ＩＩ）、酢酸鉄（ＩＩＩ）、酢酸鉛（ＩＩ）、酢酸鉛（ＩＶ）、酢酸リチウム、酢酸マグネシウム、酢酸マンガン（ＩＩ）、酢酸マンガン（ＩＩＩ）、酢酸水銀（ＩＩ）、酢酸メトキシエチル水銀、酢酸モリブデン（ＩＩ）、ネキセリジン、酢酸ニッケル（ＩＩ）、酢酸パラジウム（ＩＩ）、パリグリーン、酢酸白金（ＩＩ）、酢酸カリウム、プロパニド、酢酸ロジウム（ＩＩ）、サトラプラチン、酢酸銀、酢酸ナトリウム、クロロ酢酸ナトリウム、二酢酸ナトリウム、トリアセトキシ水素化ホウ素ナトリウム、酢酸タリウム、チラペルチン、トリアムシノロンヘキサアセトニド、酢酸トリエチルアンモニウム、酢酸ウラニル、酢酸ウラニル亜鉛、白色触媒、酢酸亜鉛、またはそれらの任意の組み合わせを含む。
【００８８】
いくつかの実施形態では、水溶液は塩化物を含む。いくつかの実施形態では、塩化物は、三塩化アルミニウム、塩化アンモニウム、塩化バリウム、塩化バリウム二水和物、塩化カルシウム、塩化カルシウム二水和物、塩化コバルト（ＩＩ）六水和物、塩化コバルト（ＩＩＩ）、塩化銅（ＩＩ）、塩化銅（ＩＩ）二水和物、塩化鉄（ＩＩ）、塩化鉄（ＩＩＩ）、塩化鉄（ＩＩＩ）六水和物、塩化鉛（ＩＩ）、塩化鉛（ＩＶ）、塩化マグネシウム、塩化マグネシウム六水和物、塩化マンガン（ＩＩ）四水和物、塩化マンガン（ＩＶ）、塩化水銀（Ｉ）、塩化ニッケル（ＩＩ）六水和物、塩化ニッケル（ＩＩＩ）、五塩化リン、三塩化リン、塩化カリウム、塩化銀、塩化ナトリウム、塩化ストロンチウム、六塩化硫黄、塩化スズ（ＩＶ）五水和物、塩化亜鉛、またはそれらの任意の組み合わせを含む。
【００８９】
いくつかの実施形態では、水溶液は硝酸塩を含む。いくつかの実施形態では、硝酸塩は、硝酸アルミニウム、硝酸バリウム、硝酸ベリリウム、硝酸カドミウム、硝酸カルシウム、硝酸セシウム、硝酸クロム、硝酸コバルト、硝酸第二銅、ジシクロヘキシルアンモニウム亜硝酸塩、硝酸ジジム、硝酸エコナゾール、硝酸第二鉄、硝酸ガリウム、硝酸グアニジン、硝酸ランタン六水和物、硝酸鉛、硝酸リチウム、硝酸マグネシウム、硝酸マンガン、硝酸第二水銀、硝酸第一水銀、硝酸ニッケル、亜硝酸ニッケル、亜硝酸カリウム、硝酸銀、硝酸ナトリウム、硝酸ストロンチウム、硝酸タリウム、硝酸ウラニル、亜硝酸アンモニウム亜鉛、硝酸亜鉛、硝酸ジルコニウム、またはそれらの任意の組み合わせを含む。
【００９０】
いくつかの実施形態では、水溶液は還元剤を含む。いくつかの実施形態では、還元剤は、尿素、クエン酸、アスコルビン酸、ヒドラジン水和物、ヒドロキノン、水素化ホウ素ナトリウム、臭化水素、ヨウ化水素、またはそれらの任意の組み合わせを含む。
【００９１】
いくつかの実施形態では、熱分解は約１５０℃〜約４００℃の温度で行われる。いくつかの実施形態では、熱分解は少なくとも約１５０℃の温度で行われる。いくつかの実施形態では、熱分解は最大で約４００℃の温度で行われる。いくつかの実施形態では、熱分解は、約１５０℃〜約２００℃、約１５０℃〜約２５０℃、約１５０℃〜約３００℃、約１５０℃〜約３５０℃、約１５０℃〜約４００℃、約２００℃〜約２５０℃、約２００℃〜約３００℃、約２００℃〜約３５０℃、約２００℃〜約４００℃、約２５０℃〜約３００℃、約２５０℃〜約３５０℃、約２５０℃〜約４００℃、約３００℃〜約３５０℃、約３００℃〜約４００℃、または約３５０℃〜約４００℃の温度で行われる。いくつかの実施形態では、熱分解は、約１５０℃、約２００℃、約２５０℃、約３００℃、約３５０℃、または約４００℃の温度で行われる。いくつかの実施形態では、熱分解は、少なくとも約２００℃、約２５０℃、約３００℃、約３５０℃、または約４００℃の温度で行われる。いくつかの実施形態では、熱分解は、最大で約１５０℃、約２００℃、約２５０℃、約３００℃、または約３５０℃の温度で行われる。
【００９２】
本開示の新規の特徴は、添付の特許請求の範囲に詳細に記載される。本開示の特徴および利点のより良い理解は、例示的な実施形態を説明する以下の発明を実施するための形態を参照することによって得られるであろう。例示的な実施形態において開示の原則および添付の図面が利用される。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】図１は、例示的なエネルギー貯蔵デバイスの概略図である。
【図２】図２Ａは、三次元グラフェンエアロゲル（３ＤＧＡ）を含む例示的な第１の電極の走査形電子顕微鏡画像である。図２Ｂは、層状複水酸化物（ＬＤＨ）を含む例示的な第１の電極の走査形電子顕微鏡画像である。
【図３】図３は、Ｚｎ−Ｆｅ  ＬＤＨ／３ＤＧＡを含む例示的な第１の電極のエネルギー分散型Ｘ線（ＥＤＳ）スペクトルである。
【図４】図４Ａは、酸化グラフェン（ＧＯ）を含む例示的な第１の電極および３ＤＧＡを含む例示的な第１の電極のＸ線光電子スペクトル（ＸＰＳ）のグラフである。図４Ｂは、Ｚｎ−Ｆｅ  ＬＤＨを含む例示的な第１の電極およびＺｎ−Ｆｅ  ＬＤＨ／３ＤＧＡを含む例示的な第１の電極のＸＰＳのグラフである。
【図５】図５Ａは、ＧＯを含む例示的な第１の電極のＣ１ｓのＸＰＳのグラフである。図５Ｂは、Ｚｎ−Ｆｅ  ＬＤＨ／３ＤＧＡを含む例示的な第１の電極のＣ１ｓのＸＰＳのグラフである。図５Ｃは、Ｚｎ−Ｆｅ  ＬＤＨ／３ＤＧＡを含む例示的な第１の電極のＺｎ２ｐのＸＰＳのグラフである。図５Ｄは、Ｚｎ−Ｆｅ  ＬＤＨ／３ＤＧＡを含む例示的な第１の電極のＦｅ２ｐのＸＰＳのグラフである。
【図６】図６は、ＧＯ、３ＤＧＡ、およびＺｎ−Ｆｅ  ＬＤＨ／３ＤＧＡを含む例示的な第１の電極のラマンスペクトルである。
【図７】図７は、３．０Ｍ  ＫＯＨ電解液中で２０ｍＶ／ｓのスキャン速度で記録された、３ＤＧＡ、Ｚｎ−Ｆｅ  ＬＤＨ、および３ＤＧＡの６つの濃度を有するＺｎ−Ｆｅ  ＬＤＨを含む例示的な第１の電極のサイクリックボルタンメトリー（ＣＶ）のグラフである。
【図８】図８は、２０ｍＶ／ｓの走査速度でのＺｎＯ飽和ＫＯＨ溶液中における、Ｚｎ−Ｆｅ  ＬＤＨを含む例示的な第１の電極およびＺｎ−Ｆｅ  ＬＤＨ／３ＤＧＡを含む例示的な第１の電極のＣＶのグラフである。
【図９】図９は、ＺｎＯ飽和ＫＯＨ溶液中におけるＺｎ−Ｆｅ  ＬＤＨ／３ＤＧＡを含む例示的な第１の電極の異なる走査速度でのＣＶのグラフである。
【図１０】図１０は、１：３の亜鉛対鉄の質量比および１：１のＺｎ−Ｆｅ対ＧＯの質量比を有するＺｎ−Ｆｅ  ＬＤＨ／３ＤＧＡを含む例示的な第１の電極の異なる走査速度におけるＣＶのグラフである。
【図１１】図１１は、１：３の亜鉛対鉄の質量比および１：１のＺｎ−Ｆｅ対ＧＯの質量比を有するＺｎ−Ｆｅ  ＬＤＨ／３ＤＧＡを含む例示的な第１の電極の走査速度および活物質比容量を比較するグラフである。
【図１２】図１２は、３．０Ｍ  ＫＯＨ中にＮｉ（ＯＨ）２を含む例示的な第２の電極を含む３Ｅセルの異なる走査速度におけるＣＶのグラフである。
【図１３】図１３は、ＫＯＨ中にＮｉ（ＯＨ）２を含む例示的な第２の電極を含む３Ｅセルの異なる電流密度における充放電のグラフである。
【図１４】図１４Ａは、３Ｅセルエネルギー貯蔵デバイスにおける、Ｚｎ−Ｆｅ  ＬＤＨ／３ＤＧＡを含む例示的な第１の電極およびＮｉ（ＯＨ）２を含む例示的な第２の電極のＣＶのグラフである。    図１４Ｂは、ＺｎＯ飽和ＫＯＨ溶液中に、Ｚｎ−Ｆｅ  ＬＤＨ／３ＤＧＡを含む例示的な第１の電極とＮｉ（ＯＨ）２を含む例示的な第２の電極とを備える例示的なエネルギー貯蔵デバイスの、１０ｍＶ／ｓの走査速度におけるＣＶのグラフである。
【図１５】図１５Ａは、ＺｎＯ飽和ＫＯＨ電解質中に、Ｚｎ−Ｆｅ  ＬＤＨ／３ＤＧＡを含む例示的な第１の電極とＮｉ（ＯＨ）２を含む例示的な第１の電極とを備える例示的なエネルギー貯蔵デバイスの、１Ｃ〜４Ｃの放電レートにおけるガルバニ充放電（ＧＣＤ）のグラフである。図１５Ｂは、ＺｎＯ飽和ＫＯＨ電解質中に、Ｚｎ−Ｆｅ  ＬＤＨ／３ＤＧＡを含む例示的な第１の電極とＮｉ（ＯＨ）２を含む例示的な第１の電極とを備える例示的なエネルギー貯蔵デバイスの、１０Ｃ〜８０Ｃの放電レートにおけるＧＣＤのグラフである。図１５Ｃは、ＺｎＯ飽和ＫＯＨ電解質中に、Ｚｎ−Ｆｅ  ＬＤＨ／３ＤＧＡを含む例示的な第１の電極とＮｉ（ＯＨ）２を含む例示的な第１の電極とを備える例示的なエネルギー貯蔵デバイスの、１００Ｃ〜２００Ｃの放電レートにおけるＧＣＤのグラフである。図１５Ｄは、ＺｎＯ飽和ＫＯＨ電解質中に、Ｚｎ−Ｆｅ  ＬＤＨ／３ＤＧＡを含む例示的な第１の電極とＮｉ（ＯＨ）２を含む例示的な第１の電極とを備える例示的なエネルギー貯蔵デバイスの、１Ｃ〜２００Ｃの放電レートにおけるＧＣＤのグラフである。
【図１６】図１６は、本開示の例示的なエネルギー貯蔵デバイスの放電レートと放電容量との間の関係を示すグラフである。
【図１７】図１７は、本開示の例示的なエネルギー貯蔵デバイスのナイキストプロットである。
【図１８】図１８Ａは、例示的な第２の電極のナイキストプロットである。    図１８Ｂは、例示的な第２の電極の高周波インピーダンススペクトルである。
【図１９】図１９は、例示的なエネルギー貯蔵デバイスの実験的電気化学インピーダンス分光法（ＥＩＳ）測定に適合する等価回路の図である。
【図２０Ａ】図２０Ａは、現在のエネルギー貯蔵デバイスの容量および動作電圧を、本開示の例示的なエネルギー貯蔵デバイスと比較するグラフである。
【図２０Ｂ】図２０Ｂは、現在のエネルギー貯蔵デバイスの重量比エネルギー密度および体積比エネルギー密度を、本開示の例示的なエネルギー貯蔵デバイスと比較するグラフである。
【図２０Ｃ】図２０Ｃは、現在のエネルギー貯蔵デバイスのエネルギー密度および出力密度を、本開示の例示的なエネルギー貯蔵デバイスと比較するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００９４】
リチウムイオン電池は、携帯性、高エネルギー密度、および低自己放電のため、電子機器のエネルギー貯蔵デバイスとして広く使用されている。残念ながら、現在のリチウムイオン電池技術は、安全性、例えば２０１６年９月にＳａｍｓｕｎｇのＧａｌａｘｙ  Ｎｏｔｅ  ７のリコールを引き起こした電池火災の問題を示している。さらに、リチウムイオン電池は高いエネルギー密度を示すが、このようなデバイスは多くの場合、通常３ｋＷ／ｋｇ未満の低い出力密度を示し、このようなエネルギー貯蔵デバイスの再充電時間は、おおよそ数時間である。
【００９５】
つまり、軽量で構造的に柔軟性があり、ならびに高出力密度、高エネルギー密度、および向上したサイクル寿命を示す、安全で強力なエネルギー貯蔵デバイスに対する長年の満たされていないニーズがある。さらに、大量のエネルギーを短時間で貯蔵するように構成され、電子デバイスで使用するためにエネルギーをゆっくりと制御可能に放出する電極および電解質材料に対する現在も満たされていないニーズがある。
【００９６】
第１の電極
本明細書では、いくつかの実施形態において、層状複水酸化物、導電性骨格、および第１の集電体を含む第１の電極について説明する。
【００９７】
いくつかの実施形態では、層状複水酸化物は、金属層状複水酸化物を含む。いくつかの実施形態では、金属層状複水酸化物は、亜鉛−鉄層状複水酸化物、アルミニウム−鉄層状複水酸化物、クロム−鉄層状複水酸化物、インジウム−鉄層状複水酸化物、マンガン−鉄層状複水酸化物、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、金属層状複水酸化物は、マンガン−鉄層状複水酸化物を含む。
【００９８】
いくつかの実施形態では、金属層状複水酸化物は、亜鉛−鉄層状複水酸化物を含む。いくつかの実施形態では、亜鉛と鉄との比は約１：１〜約６：１である。いくつかの実施形態では、亜鉛と鉄との比は少なくとも約１：１である。いくつかの実施形態では、亜鉛と鉄との比は最大で約６：１である。いくつかの実施形態では、亜鉛と鉄との比は、約１：１〜約１．５：１、約１：１〜約２：１、約１：１〜約２．５：１、約１：１〜約３：１、約１：１〜約３．５：１、約１：１〜約４：１、約１：１〜約４．５：１、約１：１〜約５：１、約１：１〜約５．５：１、約１：１〜約６：１、約１．５：１〜約２：１、約１．５：１〜約２．５：１、約１．５：１〜約３：１、約１．５：１〜約３．５：１、約１．５：１〜約４：１、約１．５：１〜約４．５：１、約１．５：１〜約５：１、約１．５：１〜約５．５：１、約１．５：１〜約６：１、約２：１〜約２．５：１、約２：１〜約３：１、約２：１〜約３．５：１、約２：１〜約４：１、約２：１〜約４．５：１、約２：１〜約５：１、約２：１〜約５．５：１、約２：１〜約６：１、約２．５：１〜約３：１、約２．５：１〜約３．５：１、約２．５：１〜約４：１、約２．５：１〜約４．５：１、約２．５：１〜約５：１、約２．５：１〜約５．５：１、約２．５：１〜約６：１、約３：１〜約３．５：１、約３：１〜約４：１、約３：１〜約４．５：１、約３：１〜約５：１、約３：１〜約５．５：１、約３：１〜約６：１、約３．５：１〜約４：１、約３．５：１〜約４．５：１、約３．５：１〜約５：１、約３．５：１〜約５．５：１、約３．５：１〜約６：１、約４：１〜約４．５：１、約４：１〜約５：１、約４：１〜約５．５：１、約４：１〜約６：１、約４．５：１〜約５：１、約４．５：１〜約５．５：１、約４．５：１〜約６：１、約５：１〜約５．５：１、約５：１〜約６：１、または約５．５：１〜約６：１である。いくつかの実施形態では、亜鉛と鉄との比は、約１：１、約１．５：１、約２：１、約２．５：１、約３：１、約３．５：１、約４：１、約４．５：１、約５：１、約５．５：１、または約６：１である。
【００９９】
いくつかの実施形態では、導電性骨格は、導電性発泡体、導電性エアロゲル、金属イオノゲル、カーボンナノチューブ、カーボンナノシート、活性炭、カーボンクロス、カーボンブラック、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、導電性骨格は、三次元（３Ｄ）骨格を含む。いくつかの実施形態では、導電性骨格は導電性発泡体を含む。いくつかの実施形態では、導電性発泡体は、カーボン発泡体、グラフェン発泡体、グラファイト発泡体、カーボン発泡体、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、導電性骨格は導電性エアロゲルを含む。いくつかの実施形態では、導電性エアロゲルは、カーボンエアロゲル、グラフェンエアロゲル、グラファイトエアロゲル、カーボンエアロゲル、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、導電性骨格は３Ｄ導電性エアロゲルを含む。いくつかの実施形態では、３Ｄ導電性エアロゲルは、３Ｄカーボンエアロゲル、３Ｄグラフェンエアロゲル、３Ｄグラファイトエアロゲル、３Ｄカーボンエアロゲル、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、導電性骨格は金属イオノゲルを含む。いくつかの実施形態では、金属イオノゲルは、カーボンイオノゲル、グラフェンイオノゲル、グラファイトイオノゲル、またはそれらの任意の組み合わせを含む。
【０１００】
いくつかの実施形態では、導電性骨格は金属を含む。いくつかの実施形態では、金属は、アルミニウム、銅、炭素、鉄、銀、金、パラジウム、白金、イリジウム、白金イリジウム合金、ルテニウム、ロジウム、オスミウム、タンタル、チタン、タングステン、ポリシリコン、酸化インジウムスズまたはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、導電性骨格は導電性ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、導電性ポリマーは、トランスポリアセチレン、ポリフルオレン、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリフェニレン、ポリアニリン、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、ポリピレンポリアズレン、ポリナフタレン、ポリカルバゾール、ポリインドール、ポリアゼピン、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）、ポリ（ｐ−フェニレンスルフィド）、ポリ（アセチレン、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、導電性骨格は導電性セラミックを含む。いくつかの実施形態では、導電性セラミックは、チタン酸バリウムジルコニウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウムマグネシウム、チタン酸亜鉛、チタン酸ランタン、チタン酸ネオジム、ジルコン酸バリウム、ジルコン酸カルシウム、マグネシウムニオブ酸鉛、亜鉛ニオブ酸鉛、ニオブ酸リチウム、スズ酸バリウム、スズ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウムマグネシウム、ケイ酸マグネシウム、タンタル酸バリウム、二酸化チタン、酸化ニオブ、ジルコニア、シリカ、サファイア、酸化ベリリウム、スズチタン酸ジルコニウム、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、導電性骨格は、２つ以上の材料または元素の合金から構成される。
【０１０１】
いくつかの実施形態では、層状複水酸化物と導電性骨格との質量比は、約０．２：１〜約２．４：１である。いくつかの実施形態では、層状複水酸化物と導電性骨格との質量比は、少なくとも約０．２：１である。いくつかの実施形態では、層状複水酸化物と導電性骨格との質量比は、最大で約２．４：１である。いくつかの実施形態では、層状複水酸化物と導電性骨格との質量比は、約０．２：１〜約０．４：１、約０．２：１〜約０．６：１、約０．２：１〜約０．８：１、約０．２：１〜約１：１、約０．２：１〜約１．２：１、約０．２：１〜約１．４：１、約０．２：１〜約１．６：１、約０．２：１〜約１．８：１、約０．２：１〜約２：１、約０．２：１〜約２．２：１、約０．２：１〜約２．４：１、約０．４：１〜約０．６：１、約０．４：１〜約０．８：１、約０．４：１〜約１：１、約０．４：１〜約１．２：１、約０．４：１〜約１．４：１、約０．４：１〜約１．６：１、約０．４：１〜約１．８：１、約０．４：１〜約２：１、約０．４：１〜約２．２：１、約０．４：１〜約２．４：１、約０．６：１〜約０．８：１、約０．６：１〜約１：１、約０．６：１〜約１．２：１、約０．６：１〜約１．４：１、約０．６：１〜約１．６：１、約０．６：１〜約１．８：１、約０．６：１〜約２：１、約０．６：１〜約２．２：１、約０．６：１〜約２．４：１、約０．８：１〜約１：１、約０．８：１〜約１．２：１、約０．８：１〜約１．４：１、約０．８：１〜約１．６：１、約０．８：１〜約１．８：１、約０．８：１〜約２：１、約０．８：１〜約２．２：１、約０．８：１〜約２．４：１、約１：１〜約１．２：１、約１：１〜約１．４：１、約１：１〜約１．６：１、約１：１〜約１．８：１、約１：１〜約２：１、約１：１〜約２．２：１、約１：１〜約２．４：１、約１．２：１〜約１．４：１、約１．２：１〜約１．６：１、約１．２：１〜約１．８：１、約１．２：１〜約２：１、約１．２：１〜約２．２：１、約１．２：１〜約２．４：１、約１．４：１〜約１．６：１、約１．４：１〜約１．８：１、約１．４：１〜約２：１、約１．４：１〜約２．２：１、約１．４：１〜約２．４：１、約１．６：１〜約１．８：１、約１．６：１〜約２：１、約１．６：１〜約２．２：１、約１．６：１〜約２．４：１、約１．８：１〜約２：１、約１．８：１〜約２．２：１、約１．８：１〜約２．４：１、約２：１〜約２．２：１、約２：１〜約２．４：１、または約２．２：１〜約２．４：１である。いくつかの実施形態では、層状複水酸化物と導電性骨格との質量比は、約０．２：１、約０．４：１、約０．６：１、約０．８：１、約１：１、約１．２：１、約１．４：１、約１．６：１、約１．８：１、約２：１、約２．２：１、または約２．４：１である。
【０１０２】
いくつかの実施形態では、第１の集電体は、導電性発泡体を含む。いくつかの実施形態では、導電性発泡体は、アルミニウム発泡体、カーボン発泡体、グラフェン発泡体、グラファイト発泡体、銅発泡体、ニッケル発泡体、パラジウム発泡体、白金発泡体、鋼発泡体、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、導電性発泡体はグラフェン発泡体を含む。いくつかの実施形態では、導電性発泡体はグラファイト発泡体を含む。いくつかの実施形態では、導電性発泡体は銅発泡体を含む。いくつかの実施形態では、導電性発泡体はニッケル発泡体を含む。
【０１０３】
いくつかの実施形態では、導電性発泡体は、発泡体の体積の大部分を構成するガスで満たされた細孔を有する固体金属からなる気泡構造である。いくつかの実施形態では、導電性発泡体は、細孔が密封された独立気泡発泡体を含む。いくつかの実施形態では、導電性発泡体は、細孔が開いている開放気泡発泡体を含む。
【０１０４】
いくつかの実施形態では、エアロゲルは、ゲルに由来する合成の多孔性の超軽量材料であり、ゲルの液体成分は気体に置き換えられて低密度の材料を形成する。いくつかの実施形態では、イオノゲルは、液相内に相互接続した固体ネットワークを構成する。いくつかの実施形態では、イオノゲルは、マトリックス内に固定されたイオン導電性液体を含む。いくつかの実施形態では、マトリックスはポリマーマトリックスである。
【０１０５】
いくつかの実施形態では、カーボンナノチューブは、円筒形のナノ構造を有する炭素の同素体である。いくつかの実施形態では、カーボンナノシートは、二次元のナノ構造を有する炭素の同素体である。いくつかの実施形態では、カーボンナノシートはグラフェンを含む。いくつかの実施形態では、活性炭（ａｃｔｉｖａｔｅｄ  ｃａｒｂｏｎ）は、活性炭（ａｃｔｉｖａｔｅｄ  ｃｈａｒｃｏａｌ）とも呼ばれ、小さな低体積の細孔を有し、表面積が大きい炭素の形態を有する。いくつかの実施形態では、カーボンブラックは、表面積対体積比が高い準結晶炭素の一形態である。
【０１０６】
いくつかの実施形態では、第１の集電体は、導電性発泡体を含む。いくつかの実施形態では、導電性発泡体は、アルミニウム発泡体、カーボン発泡体、グラフェン発泡体、グラファイト発泡体、銅発泡体、ニッケル発泡体、パラジウム発泡体、白金発泡体、鋼発泡体、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、導電性発泡体はグラフェン発泡体を含む。いくつかの実施形態では、導電性発泡体はグラファイト発泡体を含む。いくつかの実施形態では、導電性発泡体は銅発泡体を含む。いくつかの実施形態では、導電性発泡体はニッケル発泡体を含む。
【０１０７】
いくつかの実施形態では、集電体は、電極内の活物質に沿って導電経路を提供する導電性材料の格子またはシートである。
【０１０８】
いくつかの実施形態では、第１の電極は約５００Ｆ／ｇ〜約２，２５０Ｆ／ｇの容量を有する。いくつかの実施形態では、第１の電極は少なくとも約５００Ｆ／ｇの容量を有する。いくつかの実施形態では、第１の電極は最大で約２，２５０Ｆ／ｇの容量を有する。いくつかの実施形態では、第１の電極は、約５００Ｆ／ｇ〜約７５０Ｆ／ｇ、約５００Ｆ／ｇ〜約１，０００Ｆ／ｇ、約５００Ｆ／ｇ〜約１，２５０Ｆ／ｇ、約５００Ｆ／ｇ〜約１，５００Ｆ／ｇ、約５００Ｆ／ｇ〜約１，７５０Ｆ／ｇ、約５００Ｆ／ｇ〜約２，０００Ｆ／ｇ、約５００Ｆ／ｇ〜約２，２５０Ｆ／ｇ、約７５０Ｆ／ｇ〜約１，０００Ｆ／ｇ、約７５０Ｆ／ｇ〜約１，２５０Ｆ／ｇ、約７５０Ｆ／ｇ〜約１，５００Ｆ／ｇ、約７５０Ｆ／ｇ〜約１，７５０Ｆ／ｇ、約７５０Ｆ／ｇ〜約２，０００Ｆ／ｇ、約７５０Ｆ／ｇ〜約２，２５０Ｆ／ｇ、約１，０００Ｆ／ｇ〜約１，２５０Ｆ／ｇ、約１，０００Ｆ／ｇ〜約１，５００Ｆ／ｇ、約１，０００Ｆ／ｇ〜約１，７５０Ｆ／ｇ、約１，０００Ｆ／ｇ〜約２，０００Ｆ／ｇ、約１，０００Ｆ／ｇ〜約２，２５０Ｆ／ｇ、約１，２５０Ｆ／ｇ〜約１，５００Ｆ／ｇ、約１，２５０Ｆ／ｇ〜約１，７５０Ｆ／ｇ、約１，２５０Ｆ／ｇ〜約２，０００Ｆ／ｇ、約１，２５０Ｆ／ｇ〜約２，２５０Ｆ／ｇ、約１，５００Ｆ／ｇ〜約１，７５０Ｆ／ｇ、約１，５００Ｆ／ｇ〜約２，０００Ｆ／ｇ、約１，５００Ｆ／ｇ〜約２，２５０Ｆ／ｇ、約１，７５０Ｆ／ｇ〜約２，０００Ｆ／ｇ、約１，７５０Ｆ／ｇ〜約２，２５０Ｆ／ｇ、または約２，０００Ｆ／ｇ〜約２，２５０Ｆ／ｇの容量を有する。いくつかの実施形態では、第１の電極は、約５００Ｆ／ｇ、約７５０Ｆ／ｇ、約１，０００Ｆ／ｇ、約１，２５０Ｆ／ｇ、約１，５００Ｆ／ｇ、約１，７５０Ｆ／ｇ、約２，０００Ｆ／ｇ、または約２，２５０Ｆ／ｇの容量を有する。いくつかの実施形態では、第１の電極は約１，１５０Ｆ／ｇの容量を有する。いくつかの実施形態では、第１の電極は、少なくとも約７５０Ｆ／ｇ、約１，０００Ｆ／ｇ、約１，２５０Ｆ／ｇ、約１，５００Ｆ／ｇ、約１，７５０Ｆ／ｇ、約２，０００Ｆ／ｇ、または約２，２５０Ｆ／ｇの容量を有する。
【０１０９】
いくつかの実施形態では、第１の電極は約３０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、第１の電極は少なくとも約３０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、第１の電極は最大で約１２０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、第１の電極は、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約４０ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約５０ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約６０ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約７０ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約８０ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約９０ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約５０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約６０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約７０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約８０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約９０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約６０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約７０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約８０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約９０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約７０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約８０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約９０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約８０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約９０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約９０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、または約１１０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、第１の電極は、約３０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ、約１１０ｍＡｈ／ｇ、または約１２０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、第１の電極は、少なくとも約４０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ、約１１０ｍＡｈ／ｇ、または約１２０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。
【０１１０】
いくつかの実施形態では、第１の電極は、正極として使用されるように構成される。いくつかの実施形態では、第１の電極は、負極として使用されるように構成される。
【０１１１】
三次元グラフェンエアロゲル（３ＤＧＡ）を含む例示的な電極、および層状複水酸化物を含む例示的な電極の走査形電子顕微鏡画像を、それぞれ図２Ａおよび２Ｂに示す。Ｚｎ−Ｆｅ  ＬＤＨ／３ＤＧＡを含む例示的な第１の電極の元素成分は、図３のエネルギー分散型Ｘ線（ＥＤＳ）スペクトルに、おおび以下の表１に定量結果が示される。
【表１】
2021512463.tif 000003
【０１１２】
いくつかの実施形態では、第１の電極は酸化グラフェン（ＧＯ）を含む。いくつかの実施形態では、第１の電極は３ＤＧＡを含む。図４Ａは、ＧＯを含む例示的な第１の電極および３ＤＧＡを含む例示的な第１の電極を特徴付けるＸ線光電子スペクトル（ＸＰＳ）のグラフである。ＧＯを含む例示的な第１の電極は、図５ＡによるＣ１ｓのＸＰＳのグラフでさらに特徴付けられる。
【０１１３】
いくつかの実施形態では、第１の電極はＺｎ−Ｆｅ  ＬＤＨを含む。いくつかの実施形態では、第１の電極は、Ｚｎ−Ｆｅ  ＬＤＨ／３ＤＧＡを含む。図４Ｂは、Ｚｎ−Ｆｅ層状複水酸化物（ＬＤＨ）を含む例示的な第１の電極およびＺｎ−Ｆｅ  ＬＤＨ／３ＤＧＡを含む例示的な第１の電極を特徴付けるＸＰＳのグラフである。Ｚｎ−Ｆｅ  ＬＤＨ／３ＤＧＡを含む例示的な第１の電極は、図５ＢのＣ  １ｓのＸＰＳのグラフ、図５ＣのＺｎ  ２ｐのＸＰＳのグラフ、および図５ＤのＦｅ  ２ｐのＸＰＳのグラフでさらに特徴付けられる。
【０１１４】
図６は、ＧＯ、３ＤＧＡ、およびＺｎ−Ｆｅ  ＬＤＨ／３ＤＧＡを含む例示的な第１の電極のラマンスペクトルである。
【０１１５】
２０ｍＶ／ｓのスキャン速度で、３．０ＭのＫＯＨ電解液中における、３ＤＧＡ、Ｚｎ−Ｆｅ  ＬＤＨ、およびＺｎ−Ｆｅ  ＬＤＨ／３ＤＧＡを含む例示的な第１の電極の性能に及ぼす３ＤＧＡの濃度の効果は、図７のＣＶのグラフに示される。図７および以下の表２の試料Ｉ〜ＶＩとしてラベル付けされた、６つの例示的なＺｎ−Ｆｅ  ＬＤＨ／３ＤＧＡ第１電極は、それぞれ３：１のＺｎ対Ｆｅ比、および２：５〜７：５の６つの様々な３ＤＧＡ濃度からなる。示すように、１：１のＺｎ−Ｆｅ対ＧＯ比を有する例示的なＺｎ−Ｆｅ  ＬＤＨ／３ＤＧＡ−ＩＶ試料電極は、例示的な試料の中で最も高い容量、約１６０ｍＡｈ／ｇを示す。
【表２】
2021512463.tif 000004
【０１１６】
図８は、２０ｍＶ／ｓの走査速度で、ＺｎＯ飽和ＫＯＨ溶液中における、Ｚｎ−Ｆｅ  ＬＤＨを含む例示的な第１の電極およびＺｎ−Ｆｅ  ＬＤＨ／３ＤＧＡを含む例示的な第１の電極のＣＶのグラフである。図９は、ＺｎＯ飽和ＫＯＨ溶液中におけるＺｎ−Ｆｅ  ＬＤＨ／３ＤＧＡを含む例示的な第１の電極の異なる走査速度でのＣＶのグラフである。
【０１１７】
最後に、１：３の亜鉛対鉄の質量比および１：１のＺｎ−Ｆｅ対ＧＯの質量比を有するＺｎ−Ｆｅ  ＬＤＨ／３ＤＧＡを含む例示的な第１の電極の性能は、異なる走査速度において、図１０のＣＶのグラフに示される。さらに、例示的な電極の走査速度と活物質比容量との間の関係が図１１に示され、これにより、走査速度が０ｍＶ／ｓから２００ｍＶ／ｓに増加しても、電極は約７０％の容量保持を維持する。
【０１１８】
第２の電極
本明細書では、いくつかの実施形態において、水酸化物および第２の集電体を含む第２の電極について説明する。
【０１１９】
いくつかの実施形態では、水酸化物は、水酸化アルミニウム、水酸化アンモニウム、水酸化ヒ素、水酸化バリウム、水酸化ベリリウム、水酸化ビスマス（ＩＩＩ）、水酸化ホウ素、水酸化カドミウム、水酸化カルシウム、水酸化セリウム（ＩＩＩ）、水酸化セシウム、水酸化クロム（ＩＩ）、水酸化クロム（ＩＩＩ）、水酸化クロム（Ｖ）、水酸化クロム（ＶＩ）、水酸化コバルト（ＩＩ）、水酸化コバルト（ＩＩＩ）、水酸化銅（Ｉ）、水酸化銅（ＩＩ）、水酸化ガリウム（ＩＩ）、水酸化ガリウム（ＩＩＩ）、水酸化金（Ｉ）、水酸化金（ＩＩＩ）、水酸化インジウム（Ｉ）、水酸化インジウム（ＩＩ）、水酸化インジウム（ＩＩＩ）、水酸化イリジウム（ＩＩＩ）、水酸化鉄（ＩＩ）、水酸化鉄（ＩＩＩ）、水酸化ランタン、水酸化鉛（ＩＩ）、水酸化鉛（ＩＶ）、水酸化リチウム、水酸化マグネシウム、水酸化マンガン（ＩＩ）、水酸化マンガン（ＩＩＩ）、水酸化マンガン（ＩＶ）、水酸化マンガン（ＶＩＩ）、水酸化水銀（Ｉ）、水酸化水銀（ＩＩ）、水酸化モリブデン、水酸化ネオジム、オキソ水酸化ニッケル、水酸化ニッケル（ＩＩ）、水酸化ニッケル（ＩＩＩ）、水酸化ニオブ、水酸化オスミウム（ＩＶ）、水酸化パラジウム（ＩＩ）、水酸化パラジウム（ＩＶ）、水酸化白金（ＩＩ）、水酸化白金（ＩＶ）、水酸化プルトニウム（ＩＶ）、水酸化カリウム、水酸化ラジウム、水酸化ルビジウム、水酸化ルテニウム（ＩＩＩ）、水酸化スカンジウム、水酸化ケイ素、水酸化銀、水酸化ナトリウム、水酸化ストロンチウム、水酸化タンタル（Ｖ）、水酸化テクネチウム（ＩＩ）、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化タリウム（Ｉ）、水酸化タリウム（ＩＩＩ）、水酸化トリウム、水酸化スズ（ＩＩ）、水酸化スズ（ＩＶ）、水酸化チタン（ＩＩ）、水酸化チタン（ＩＩＩ）、水酸化チタン（ＩＶ）、水酸化タングステン（ＩＩ）、水酸化ウラニル、水酸化バナジウム（ＩＩ）、水酸化バナジウム（ＩＩＩ）、水酸化バナジウム（Ｖ）、水酸化イッテルビウム、水酸化イットリウム、水酸化亜鉛、水酸化ジルコニウムを含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は、水酸化物ナノフレーク、水酸化物ナノ粒子、水酸化ナノ粉末、水酸化物ナノフラワー、水酸化物ナノドット、水酸化物ナノロッド、水酸化物ナノチェーン、水酸化物ナノファイバー、水酸化物ナノ粒子、水酸化物ナノプレートレット、水酸化物ナノリボン、水酸化物ナノリング、水酸化物ナノシート、またはそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化コバルト（ＩＩ）を含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化コバルト（ＩＩＩ）を含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化銅（Ｉ）を含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化銅（ＩＩ）を含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化ニッケル（ＩＩ）を含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化ニッケル（ＩＩＩ）を含む。
【０１２０】
いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化コバルト（ＩＩ）ナノ粉末を含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化コバルト（ＩＩＩ）ナノシートを含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化ニッケル（ＩＩＩ）ナノフレークを含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化銅（Ｉ）ナノフレークを含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化銅（ＩＩ）ナノ粉末を含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化ニッケル（ＩＩ）ナノフレークを含む。
【０１２１】
いくつかの実施形態では、水酸化物は第２の集電体上に堆積する。
【０１２２】
いくつかの実施形態では、第２の集電体は導電性発泡体を含む。いくつかの実施形態では、導電性発泡体は、アルミニウム発泡体、カーボン発泡体、グラフェン発泡体、グラファイト発泡体、銅発泡体、ニッケル発泡体、パラジウム発泡体、白金発泡体、鋼発泡体、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、導電性発泡体はグラフェン発泡体を含む。いくつかの実施形態では、導電性発泡体はグラファイト発泡体を含む。いくつかの実施形態では、導電性発泡体は銅発泡体を含む。いくつかの実施形態では、導電性発泡体はニッケル発泡体を含む。
【０１２３】
いくつかの実施形態では、第２の電極は約５００Ｆ／ｇ〜約２，５００Ｆ／ｇの容量を有する。いくつかの実施形態では、第２の電極は少なくとも約５００Ｆ／ｇの容量を有する。いくつかの実施形態では、第２の電極は最大で約２，５００Ｆ／ｇの容量を有する。いくつかの実施形態では、第２の電極は、約５００Ｆ／ｇ〜約７５０Ｆ／ｇ、約５００Ｆ／ｇ〜約１，０００Ｆ／ｇ、約５００Ｆ／ｇ〜約１，２５０Ｆ／ｇ、約５００Ｆ／ｇ〜約１，５００Ｆ／ｇ、約５００Ｆ／ｇ〜約１，７５０Ｆ／ｇ、約５００Ｆ／ｇ〜約２，０００Ｆ／ｇ、約５００Ｆ／ｇ〜約２，２５０Ｆ／ｇ、約５００Ｆ／ｇ〜約２，５００Ｆ／ｇ、約７５０Ｆ／ｇ〜約１，０００Ｆ／ｇ、約７５０Ｆ／ｇ〜約１，２５０Ｆ／ｇ、約７５０Ｆ／ｇ〜約１，５００Ｆ／ｇ、約７５０Ｆ／ｇ〜約１，７５０Ｆ／ｇ、約７５０Ｆ／ｇ〜約２，０００Ｆ／ｇ、約７５０Ｆ／ｇ〜約２，２５０Ｆ／ｇ、約７５０Ｆ／ｇ〜約２，５００Ｆ／ｇ、約１，０００Ｆ／ｇ〜約１，２５０Ｆ／ｇ、約１，０００Ｆ／ｇ〜約１，５００Ｆ／ｇ、約１，０００Ｆ／ｇ〜約１，７５０Ｆ／ｇ、約１，０００Ｆ／ｇ〜約２，０００Ｆ／ｇ、約１，０００Ｆ／ｇ〜約２，２５０Ｆ／ｇ、約１，０００Ｆ／ｇ〜約２，５００Ｆ／ｇ、約１，２５０Ｆ／ｇ〜約１，５００Ｆ／ｇ、約１，２５０Ｆ／ｇ〜約１，７５０Ｆ／ｇ、約１，２５０Ｆ／ｇ〜約２，０００Ｆ／ｇ、約１，２５０Ｆ／ｇ〜約２，２５０Ｆ／ｇ、約１，２５０Ｆ／ｇ〜約２，５００Ｆ／ｇ、約１，５００Ｆ／ｇ〜約１，７５０Ｆ／ｇ、約１，５００Ｆ／ｇ〜約２，０００Ｆ／ｇ、約１，５００Ｆ／ｇ〜約２，２５０Ｆ／ｇ、約１，５００Ｆ／ｇ〜約２，５００Ｆ／ｇ、約１，７５０Ｆ／ｇ〜約２，０００Ｆ／ｇ、約１，７５０Ｆ／ｇ〜約２，２５０Ｆ／ｇ、約１，７５０Ｆ／ｇ〜約２，５００Ｆ／ｇ、約２，０００Ｆ／ｇ〜約２，２５０Ｆ／ｇ、約２，０００Ｆ／ｇ〜約２，５００Ｆ／ｇ、または約２，２５０Ｆ／ｇ〜約２，５００Ｆ／ｇの容量を有する。いくつかの実施形態では、第２の電極は、約５００Ｆ／ｇ、約７５０Ｆ／ｇ、約１，０００Ｆ／ｇ、約１，２５０Ｆ／ｇ、約１，５００Ｆ／ｇ、約１，７５０Ｆ／ｇ、約２，０００Ｆ／ｇ、約２，２５０Ｆ／ｇ、または約２，５００Ｆ／ｇの容量を有する。いくつかの実施形態では、第２の電極は、少なくとも約７５０Ｆ／ｇ、約１，０００Ｆ／ｇ、約１，２５０Ｆ／ｇ、約１，５００Ｆ／ｇ、約１，７５０Ｆ／ｇ、約２，０００Ｆ／ｇ、約２，２５０Ｆ／ｇ、または約２，５００Ｆ／ｇの容量を有する。
【０１２４】
いくつかの実施形態では、第２の電極は約３０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、第２の電極は少なくとも約３０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、第２の電極は最大で約１２０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、第２の電極は、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約４０ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約５０ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約６０ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約７０ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約８０ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約９０ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約５０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約６０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約７０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約８０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約９０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約６０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約７０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約８０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約９０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約７０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約８０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約９０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約８０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約９０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約９０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、または約１１０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、第２の電極は、約３０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ、約１１０ｍＡｈ／ｇ、または約１２０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、第２の電極は、少なくとも約４０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ、約１１０ｍＡｈ／ｇ、または約１２０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。
【０１２５】
いくつかの実施形態では、第２の電極は、正極として使用されるように構成される。いくつかの実施形態では、第２の電極は、負極として使用されるように構成される。
【０１２６】
いくつかの実施形態では、水酸化物はＮｉ（ＯＨ）２を含む。３Ｅセル内のＮｉ（ＯＨ）２および３．０Ｍ  ＫＯＨを含む例示的な第２の電極の性能特性は、異なる走査速度において図１２のＣＶのグラフに、および異なる電流密度において図１３の充放電のグラフに示されている。図１３に示すように、例示的な第２の電極の電位対時間曲線の放電部分は、均一かつ徐々に放電する。
【０１２７】
エネルギー貯蔵デバイス
本明細書では、図１に示すように、第１の電極１０１、第２の電極１０２、セパレータ１０７、および電解質１０８を備えるエネルギー貯蔵デバイスが提供される。いくつかの実施形態では、第１の電極１０１は、層状複水酸化物１０４、導電性骨格１０５、および第１の集電体１０３を含む。いくつかの実施形態では、第２の電極１０２は、水酸化物１１０および第２の集電体１１１を含む。いくつかの実施形態では、電解質１０８は、塩基および導電性添加剤１０９を含む。
【０１２８】
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のデバイスの化学物質、活物質、および電解質の特定の組み合わせは、高電圧で動作し、ならびに１つのデバイスでバッテリーの容量およびスーパーキャパシタの電力性能の両方を示すエネルギー貯蔵デバイスを形成する。いくつかの実施形態では、本開示のエネルギー貯蔵デバイスは、従来のリチウムイオン電池よりも多くの電荷を貯蔵する。
【０１２９】
いくつかの実施形態では、本開示のエネルギー貯蔵デバイスは、他の多くのエネルギー貯蔵デバイスを製造するのに必要な高価な「ドライルーム」を必要とせずに、空気中で組み立てられる。いくつかの実施形態では、本開示のエネルギー貯蔵デバイスは、地球上に豊富に存在する元素、例えばニッケル、亜鉛、鉄、および炭素から主に形成されることができるが、これらに限定されない。
【０１３０】
いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、イオン吸着による両方のレドックス反応を通じてエネルギーを貯蔵する。レドックス反応は、化学種間の電子の移動によって原子の酸化状態が変化する化学反応である。エレクトロソープションまたはインターカレーションとしても公知のイオン吸着は、電極の粒子間細孔を通過するイオンの移動を含み、可逆的なファラデー電荷移動をもたらす。本開示のエネルギー貯蔵デバイスがイオン吸着を伴う両方のレドックス反応を通してエネルギーを貯蔵する能力は、速い充電レート、安定した放電レート、高出力および高エネルギー密度、ならびに高容量を可能にする。
【０１３１】
いくつかの実施形態では、第１の電極は層状複水酸化物と、導電性骨格と、第１の集電体と、を含む。
【０１３２】
いくつかの実施形態では、層状複水酸化物は、金属層状複水酸化物を含む。いくつかの実施形態では、金属層状複水酸化物は、亜鉛−鉄層状複水酸化物、アルミニウム−鉄層状複水酸化物、クロム−鉄層状複水酸化物、インジウム−鉄層状複水酸化物、マンガン−鉄層状複水酸化物、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、金属層状複水酸化物は、マンガン−鉄層状複水酸化物を含む。
【０１３３】
いくつかの実施形態では、金属層状複水酸化物は、亜鉛−鉄層状複水酸化物を含む。いくつかの実施形態では、亜鉛と鉄との比は約１：１〜約６：１である。いくつかの実施形態では、亜鉛と鉄との比は少なくとも約１：１である。いくつかの実施形態では、亜鉛と鉄との比は最大で約６：１である。いくつかの実施形態では、亜鉛と鉄との比は、約１：１〜約１．５：１、約１：１〜約２：１、約１：１〜約２．５：１、約１：１〜約３：１、約１：１〜約３．５：１、約１：１〜約４：１、約１：１〜約４．５：１、約１：１〜約５：１、約１：１〜約５．５：１、約１：１〜約６：１、約１．５：１〜約２：１、約１．５：１〜約２．５：１、約１．５：１〜約３：１、約１．５：１〜約３．５：１、約１．５：１〜約４：１、約１．５：１〜約４．５：１、約１．５：１〜約５：１、約１．５：１〜約５．５：１、約１．５：１〜約６：１、約２：１〜約２．５：１、約２：１〜約３：１、約２：１〜約３．５：１、約２：１〜約４：１、約２：１〜約４．５：１、約２：１〜約５：１、約２：１〜約５．５：１、約２：１〜約６：１、約２．５：１〜約３：１、約２．５：１〜約３．５：１、約２．５：１〜約４：１、約２．５：１〜約４．５：１、約２．５：１〜約５：１、約２．５：１〜約５．５：１、約２．５：１〜約６：１、約３：１〜約３．５：１、約３：１〜約４：１、約３：１〜約４．５：１、約３：１〜約５：１、約３：１〜約５．５：１、約３：１〜約６：１、約３．５：１〜約４：１、約３．５：１〜約４．５：１、約３．５：１〜約５：１、約３．５：１〜約５．５：１、約３．５：１〜約６：１、約４：１〜約４．５：１、約４：１〜約５：１、約４：１〜約５．５：１、約４：１〜約６：１、約４．５：１〜約５：１、約４．５：１〜約５．５：１、約４．５：１〜約６：１、約５：１〜約５．５：１、約５：１〜約６：１、または約５．５：１〜約６：１である。いくつかの実施形態では、亜鉛と鉄との比は、約１：１、約１．５：１、約２：１、約２．５：１、約３：１、約３．５：１、約４：１、約４．５：１、約５：１、約５．５：１、または約６：１である。
【０１３４】
いくつかの実施形態では、導電性骨格は、導電性発泡体、導電性エアロゲル、金属イオノゲル、カーボンナノチューブ、カーボンナノシート、活性炭、カーボンクロス、カーボンブラック、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、導電性骨格は３Ｄ骨格を含む。いくつかの実施形態では、導電性骨格は導電性発泡体を含む。いくつかの実施形態では、導電性発泡体は、カーボン発泡体、グラフェン発泡体、グラファイト発泡体、カーボン発泡体、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、導電性骨格は導電性エアロゲルを含む。いくつかの実施形態では、導電性エアロゲルは、カーボンエアロゲル、グラフェンエアロゲル、グラファイトエアロゲル、カーボンエアロゲル、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、導電性骨格は３Ｄ導電性エアロゲルを含む。いくつかの実施形態では、３Ｄ導電性エアロゲルは、３Ｄカーボンエアロゲル、３Ｄグラフェンエアロゲル、３Ｄグラファイトエアロゲル、３Ｄカーボンエアロゲル、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、導電性骨格は金属イオノゲルを含む。いくつかの実施形態では、金属イオノゲルは、カーボンイオノゲル、グラフェンイオノゲル、グラファイトイオノゲルを含む。いくつかの実施形態では、導電性骨格は金属を含む。いくつかの実施形態では、金属は、アルミニウム、銅、炭素、鉄、銀、金、パラジウム、白金、イリジウム、白金イリジウム合金、ルテニウム、ロジウム、オスミウム、タンタル、チタン、タングステン、ポリシリコン、酸化インジウムスズまたはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、導電性骨格は導電性ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、導電性ポリマーは、トランスポリアセチレン、ポリフルオレン、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリフェニレン、ポリアニリン、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、ポリピレンポリアズレン、ポリナフタレン、ポリカルバゾール、ポリインドール、ポリアゼピン、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）、ポリ（ｐ−フェニレンスルフィド）、ポリ（アセチレン、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、導電性骨格は導電性セラミックを含む。いくつかの実施形態では、導電性セラミックは、チタン酸バリウムジルコニウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウムマグネシウム、チタン酸亜鉛、チタン酸ランタン、チタン酸ネオジム、ジルコン酸バリウム、ジルコン酸カルシウム、マグネシウムニオブ酸鉛、亜鉛ニオブ酸鉛、ニオブ酸リチウム、スズ酸バリウム、スズ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウムマグネシウム、ケイ酸マグネシウム、タンタル酸バリウム、二酸化チタン、酸化ニオブ、ジルコニア、シリカ、サファイア、酸化ベリリウム、スズチタン酸ジルコニウム、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、導電性骨格は、２つ以上の材料または元素の合金から構成される。
【０１３５】
いくつかの実施形態では、層状複水酸化物と導電性骨格との質量比は、約０．２：１〜約２．４：１である。いくつかの実施形態では、層状複水酸化物と導電性骨格との質量比は、少なくとも約０．２：１である。いくつかの実施形態では、層状複水酸化物と導電性骨格との質量比は、最大で約２．４：１である。いくつかの実施形態では、層状複水酸化物と導電性骨格との質量比は、約０．２：１〜約０．４：１、約０．２：１〜約０．６：１、約０．２：１〜約０．８：１、約０．２：１〜約１：１、約０．２：１〜約１．２：１、約０．２：１〜約１．４：１、約０．２：１〜約１．６：１、約０．２：１〜約１．８：１、約０．２：１〜約２：１、約０．２：１〜約２．２：１、約０．２：１〜約２．４：１、約０．４：１〜約０．６：１、約０．４：１〜約０．８：１、約０．４：１〜約１：１、約０．４：１〜約１．２：１、約０．４：１〜約１．４：１、約０．４：１〜約１．６：１、約０．４：１〜約１．８：１、約０．４：１〜約２：１、約０．４：１〜約２．２：１、約０．４：１〜約２．４：１、約０．６：１〜約０．８：１、約０．６：１〜約１：１、約０．６：１〜約１．２：１、約０．６：１〜約１．４：１、約０．６：１〜約１．６：１、約０．６：１〜約１．８：１、約０．６：１〜約２：１、約０．６：１〜約２．２：１、約０．６：１〜約２．４：１、約０．８：１〜約１：１、約０．８：１〜約１．２：１、約０．８：１〜約１．４：１、約０．８：１〜約１．６：１、約０．８：１〜約１．８：１、約０．８：１〜約２：１、約０．８：１〜約２．２：１、約０．８：１〜約２．４：１、約１：１〜約１．２：１、約１：１〜約１．４：１、約１：１〜約１．６：１、約１：１〜約１．８：１、約１：１〜約２：１、約１：１〜約２．２：１、約１：１〜約２．４：１、約１．２：１〜約１．４：１、約１．２：１〜約１．６：１、約１．２：１〜約１．８：１、約１．２：１〜約２：１、約１．２：１〜約２．２：１、約１．２：１〜約２．４：１、約１．４：１〜約１．６：１、約１．４：１〜約１．８：１、約１．４：１〜約２：１、約１．４：１〜約２．２：１、約１．４：１〜約２．４：１、約１．６：１〜約１．８：１、約１．６：１〜約２：１、約１．６：１〜約２．２：１、約１．６：１〜約２．４：１、約１．８：１〜約２：１、約１．８：１〜約２．２：１、約１．８：１〜約２．４：１、約２：１〜約２．２：１、約２：１〜約２．４：１、または約２．２：１〜約２．４：１である。いくつかの実施形態では、層状複水酸化物と導電性骨格との質量比は、約０．２：１、約０．４：１、約０．６：１、約０．８：１、約１：１、約１．２：１、約１．４：１、約１．６：１、約１．８：１、約２：１、約２．２：１、または約２．４：１である。
【０１３６】
いくつかの実施形態では、第１の集電体は、導電性発泡体を含む。いくつかの実施形態では、導電性発泡体は、アルミニウム発泡体、カーボン発泡体、グラフェン発泡体、グラファイト発泡体、銅発泡体、ニッケル発泡体、パラジウム発泡体、白金発泡体、鋼発泡体、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、導電性発泡体はグラフェン発泡体を含む。いくつかの実施形態では、導電性発泡体はグラファイト発泡体を含む。いくつかの実施形態では、導電性発泡体は銅発泡体を含む。いくつかの実施形態では、導電性発泡体はニッケル発泡体を含む。いくつかの実施形態では、集電体は、電極内の活物質に沿って導電経路を提供する導電性材料の格子またはシートである。
【０１３７】
いくつかの実施形態では、第１の電極は約５００Ｆ／ｇ〜約２，２５０Ｆ／ｇの容量を有する。いくつかの実施形態では、第１の電極は少なくとも約５００Ｆ／ｇの容量を有する。いくつかの実施形態では、第１の電極は最大で約２，２５０Ｆ／ｇの容量を有する。いくつかの実施形態では、第１の電極は、約５００Ｆ／ｇ〜約７５０Ｆ／ｇ、約５００Ｆ／ｇ〜約１，０００Ｆ／ｇ、約５００Ｆ／ｇ〜約１，２５０Ｆ／ｇ、約５００Ｆ／ｇ〜約１，５００Ｆ／ｇ、約５００Ｆ／ｇ〜約１，７５０Ｆ／ｇ、約５００Ｆ／ｇ〜約２，０００Ｆ／ｇ、約５００Ｆ／ｇ〜約２，２５０Ｆ／ｇ、約７５０Ｆ／ｇ〜約１，０００Ｆ／ｇ、約７５０Ｆ／ｇ〜約１，２５０Ｆ／ｇ、約７５０Ｆ／ｇ〜約１，５００Ｆ／ｇ、約７５０Ｆ／ｇ〜約１，７５０Ｆ／ｇ、約７５０Ｆ／ｇ〜約２，０００Ｆ／ｇ、約７５０Ｆ／ｇ〜約２，２５０Ｆ／ｇ、約１，０００Ｆ／ｇ〜約１，２５０Ｆ／ｇ、約１，０００Ｆ／ｇ〜約１，５００Ｆ／ｇ、約１，０００Ｆ／ｇ〜約１，７５０Ｆ／ｇ、約１，０００Ｆ／ｇ〜約２，０００Ｆ／ｇ、約１，０００Ｆ／ｇ〜約２，２５０Ｆ／ｇ、約１，２５０Ｆ／ｇ〜約１，５００Ｆ／ｇ、約１，２５０Ｆ／ｇ〜約１，７５０Ｆ／ｇ、約１，２５０Ｆ／ｇ〜約２，０００Ｆ／ｇ、約１，２５０Ｆ／ｇ〜約２，２５０Ｆ／ｇ、約１，５００Ｆ／ｇ〜約１，７５０Ｆ／ｇ、約１，５００Ｆ／ｇ〜約２，０００Ｆ／ｇ、約１，５００Ｆ／ｇ〜約２，２５０Ｆ／ｇ、約１，７５０Ｆ／ｇ〜約２，０００Ｆ／ｇ、約１，７５０Ｆ／ｇ〜約２，２５０Ｆ／ｇ、または約２，０００Ｆ／ｇ〜約２，２５０Ｆ／ｇの容量を有する。いくつかの実施形態では、第１の電極は、約５００Ｆ／ｇ、約７５０Ｆ／ｇ、約１，０００Ｆ／ｇ、約１，２５０Ｆ／ｇ、約１，５００Ｆ／ｇ、約１，７５０Ｆ／ｇ、約２，０００Ｆ／ｇ、または約２，２５０Ｆ／ｇの容量を有する。いくつかの実施形態では、第１の電極は約１，１５０Ｆ／ｇの容量を有する。いくつかの実施形態では、第１の電極は、少なくとも約７５０Ｆ／ｇ、約１，０００Ｆ／ｇ、約１，２５０Ｆ／ｇ、約１，５００Ｆ／ｇ、約１，７５０Ｆ／ｇ、約２，０００Ｆ／ｇ、または約２，２５０Ｆ／ｇの容量を有する。
【０１３８】
いくつかの実施形態では、第１の電極は約３０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、第１の電極は少なくとも約３０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、第１の電極は最大で約１２０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、第１の電極は、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約４０ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約５０ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約６０ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約７０ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約８０ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約９０ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約５０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約６０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約７０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約８０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約９０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約６０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約７０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約８０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約９０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約７０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約８０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約９０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約８０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約９０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約９０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、または約１１０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、第１の電極は、約３０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ、約１１０ｍＡｈ／ｇ、または約１２０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、第１の電極は、少なくとも約４０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ、約１１０ｍＡｈ／ｇ、または約１２０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。
【０１３９】
いくつかの実施形態では、第２の電極は水酸化物および第２の集電体を含む。
【０１４０】
いくつかの実施形態では、水酸化物は、水酸化アルミニウム、水酸化アンモニウム、水酸化ヒ素、水酸化バリウム、水酸化ベリリウム、水酸化ビスマス（ＩＩＩ）、水酸化ホウ素、水酸化カドミウム、水酸化カルシウム、水酸化セリウム（ＩＩＩ）、水酸化セシウム、水酸化クロム（ＩＩ）、水酸化クロム（ＩＩＩ）、水酸化クロム（Ｖ）、水酸化クロム（ＶＩ）、水酸化コバルト（ＩＩ）、水酸化コバルト（ＩＩＩ）、水酸化銅（Ｉ）、水酸化銅（ＩＩ）、水酸化ガリウム（ＩＩ）、水酸化ガリウム（ＩＩＩ）、水酸化金（Ｉ）、水酸化金（ＩＩＩ）、水酸化インジウム（Ｉ）、水酸化インジウム（ＩＩ）、水酸化インジウム（ＩＩＩ）、水酸化イリジウム（ＩＩＩ）、水酸化鉄（ＩＩ）、水酸化鉄（ＩＩＩ）、水酸化ランタン、水酸化鉛（ＩＩ）、水酸化鉛（ＩＶ）、水酸化リチウム、水酸化マグネシウム、水酸化マンガン（ＩＩ）、水酸化マンガン（ＩＩＩ）、水酸化マンガン（ＩＶ）、水酸化マンガン（ＶＩＩ）、水酸化水銀（Ｉ）、水酸化水銀（ＩＩ）、水酸化モリブデン、水酸化ネオジム、オキソ水酸化ニッケル、水酸化ニッケル（ＩＩ）、水酸化ニッケル（ＩＩＩ）、水酸化ニオブ、水酸化オスミウム（ＩＶ）、水酸化パラジウム（ＩＩ）、水酸化パラジウム（ＩＶ）、水酸化白金（ＩＩ）、水酸化白金（ＩＶ）、水酸化プルトニウム（ＩＶ）、水酸化カリウム、水酸化ラジウム、水酸化ルビジウム、水酸化ルテニウム（ＩＩＩ）、水酸化スカンジウム、水酸化ケイ素、水酸化銀、水酸化ナトリウム、水酸化ストロンチウム、水酸化タンタル（Ｖ）、水酸化テクネチウム（ＩＩ）、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化タリウム（Ｉ）、水酸化タリウム（ＩＩＩ）、水酸化トリウム、水酸化スズ（ＩＩ）、水酸化スズ（ＩＶ）、水酸化チタン（ＩＩ）、水酸化チタン（ＩＩＩ）、水酸化チタン（ＩＶ）、水酸化タングステン（ＩＩ）、水酸化ウラニル、水酸化バナジウム（ＩＩ）、水酸化バナジウム（ＩＩＩ）、水酸化バナジウム（Ｖ）、水酸化イッテルビウム、水酸化イットリウム、水酸化亜鉛、水酸化ジルコニウムを含む。
【０１４１】
いくつかの実施形態では、水酸化物は、水酸化物ナノフレーク、水酸化物ナノ粒子、水酸化ナノ粉末、水酸化物ナノフラワー、水酸化物ナノドット、水酸化物ナノロッド、水酸化物ナノチェーン、水酸化物ナノファイバー、水酸化物ナノ粒子、水酸化物ナノプレートレット、水酸化物ナノリボン、水酸化物ナノリング、水酸化物ナノシート、またはそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化ニッケル（ＩＩ）を含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化ニッケル（ＩＩＩ）を含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化パラジウム（ＩＩ）を含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化パラジウム（ＩＶ）を含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化銅（Ｉ）を含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化銅（ＩＩ）を含む。
【０１４２】
いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化コバルト（ＩＩ）ナノ粉末を含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化コバルト（ＩＩＩ）ナノシートを含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化ニッケル（ＩＩＩ）ナノフレークを含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化銅（Ｉ）ナノフレークを含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化銅（ＩＩ）ナノ粉末を含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化ニッケル（ＩＩ）ナノフレークを含む。
【０１４３】
いくつかの実施形態では、水酸化物は第２の集電体上に堆積する。いくつかの実施形態では、第２の集電体は導電性発泡体を含む。いくつかの実施形態では、導電性発泡体は、アルミニウム発泡体、カーボン発泡体、グラフェン発泡体、グラファイト発泡体、銅発泡体、ニッケル発泡体、パラジウム発泡体、白金発泡体、鋼発泡体、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、導電性発泡体はグラフェン発泡体を含む。いくつかの実施形態では、導電性発泡体はグラファイト発泡体を含む。いくつかの実施形態では、導電性発泡体は銅発泡体を含む。いくつかの実施形態では、導電性発泡体はニッケル発泡体を含む。
【０１４４】
いくつかの実施形態では、第２の電極は約５００Ｆ／ｇ〜約２，５００Ｆ／ｇの容量を有する。いくつかの実施形態では、第２の電極は少なくとも約５００Ｆ／ｇの容量を有する。いくつかの実施形態では、第２の電極は最大で約２，５００Ｆ／ｇの容量を有する。いくつかの実施形態では、第２の電極は、約５００Ｆ／ｇ〜約７５０Ｆ／ｇ、約５００Ｆ／ｇ〜約１，０００Ｆ／ｇ、約５００Ｆ／ｇ〜約１，２５０Ｆ／ｇ、約５００Ｆ／ｇ〜約１，５００Ｆ／ｇ、約５００Ｆ／ｇ〜約１，７５０Ｆ／ｇ、約５００Ｆ／ｇ〜約２，０００Ｆ／ｇ、約５００Ｆ／ｇ〜約２，２５０Ｆ／ｇ、約５００Ｆ／ｇ〜約２，５００Ｆ／ｇ、約７５０Ｆ／ｇ〜約１，０００Ｆ／ｇ、約７５０Ｆ／ｇ〜約１，２５０Ｆ／ｇ、約７５０Ｆ／ｇ〜約１，５００Ｆ／ｇ、約７５０Ｆ／ｇ〜約１，７５０Ｆ／ｇ、約７５０Ｆ／ｇ〜約２，０００Ｆ／ｇ、約７５０Ｆ／ｇ〜約２，２５０Ｆ／ｇ、約７５０Ｆ／ｇ〜約２，５００Ｆ／ｇ、約１，０００Ｆ／ｇ〜約１，２５０Ｆ／ｇ、約１，０００Ｆ／ｇ〜約１，５００Ｆ／ｇ、約１，０００Ｆ／ｇ〜約１，７５０Ｆ／ｇ、約１，０００Ｆ／ｇ〜約２，０００Ｆ／ｇ、約１，０００Ｆ／ｇ〜約２，２５０Ｆ／ｇ、約１，０００Ｆ／ｇ〜約２，５００Ｆ／ｇ、約１，２５０Ｆ／ｇ〜約１，５００Ｆ／ｇ、約１，２５０Ｆ／ｇ〜約１，７５０Ｆ／ｇ、約１，２５０Ｆ／ｇ〜約２，０００Ｆ／ｇ、約１，２５０Ｆ／ｇ〜約２，２５０Ｆ／ｇ、約１，２５０Ｆ／ｇ〜約２，５００Ｆ／ｇ、約１，５００Ｆ／ｇ〜約１，７５０Ｆ／ｇ、約１，５００Ｆ／ｇ〜約２，０００Ｆ／ｇ、約１，５００Ｆ／ｇ〜約２，２５０Ｆ／ｇ、約１，５００Ｆ／ｇ〜約２，５００Ｆ／ｇ、約１，７５０Ｆ／ｇ〜約２，０００Ｆ／ｇ、約１，７５０Ｆ／ｇ〜約２，２５０Ｆ／ｇ、約１，７５０Ｆ／ｇ〜約２，５００Ｆ／ｇ、約２，０００Ｆ／ｇ〜約２，２５０Ｆ／ｇ、約２，０００Ｆ／ｇ〜約２，５００Ｆ／ｇ、または約２，２５０Ｆ／ｇ〜約２，５００Ｆ／ｇの容量を有する。いくつかの実施形態では、第２の電極は、約５００Ｆ／ｇ、約７５０Ｆ／ｇ、約１，０００Ｆ／ｇ、約１，２５０Ｆ／ｇ、約１，５００Ｆ／ｇ、約１，７５０Ｆ／ｇ、約２，０００Ｆ／ｇ、約２，２５０Ｆ／ｇ、または約２，５００Ｆ／ｇの容量を有する。いくつかの実施形態では、第２の電極は、少なくとも約７５０Ｆ／ｇ、約１，０００Ｆ／ｇ、約１，２５０Ｆ／ｇ、約１，５００Ｆ／ｇ、約１，７５０Ｆ／ｇ、約２，０００Ｆ／ｇ、約２，２５０Ｆ／ｇ、または約２，５００Ｆ／ｇの容量を有する。
【０１４５】
いくつかの実施形態では、第２の電極は約３０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、第２の電極は少なくとも約３０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、第２の電極は最大で約１２０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、第２の電極は、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約４０ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約５０ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約６０ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約７０ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約８０ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約９０ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約３０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約５０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約６０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約７０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約８０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約９０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約６０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約７０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約８０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約９０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約７０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約８０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約９０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約８０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約９０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約９０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約１１０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、または約１１０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、第２の電極は、約３０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ、約１１０ｍＡｈ／ｇ、または約１２０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、第２の電極は、少なくとも約４０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ、約１１０ｍＡｈ／ｇ、または約１２０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。
【０１４６】
いくつかの実施形態では、第１の電極は、正極として使用されるように構成される。いくつかの実施形態では、第１の電極は、負極として使用されるように構成される。いくつかの実施形態では、第２の電極は、正極として使用されるように構成される。いくつかの実施形態では、第２の電極は、負極として使用されるように構成される。いくつかの実施形態では、第１の電極と第２の電極は同じである。
【０１４７】
電解質は、溶媒中に溶解される場合、導電性溶液を生成する物質である。いくつかの実施形態では、電解質は水性電解質を含む。いくつかの実施形態では、電解質はアルカリ性電解質を含む。いくつかの実施形態では、電解質は塩基および導電性添加剤を含む。  
【０１４８】
いくつかの実施形態では、塩基は強塩基を含む。いくつかの実施形態では、強塩基は、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化ルビジウム、水酸化セシウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化ストロンチウム、水酸化バリウム、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、強塩基は水酸化カリウムを含む。いくつかの実施形態では、強塩基は水酸化カルシウムを含む。いくつかの実施形態では、強塩基は水酸化ナトリウムを含む。
【０１４９】
いくつかの実施形態では、導電性添加剤は遷移金属酸化物を含む。いくつかの実施形態では、遷移金属酸化物は、酸化ナトリウム（Ｉ）、酸化カリウム（Ｉ）、酸化鉄（ＩＩ）、酸化マグネシウム（ＩＩ）、酸化カルシウム（ＩＩ）、酸化クロム（ＩＩＩ）、酸化銅（Ｉ）、酸化亜鉛（ＩＩ）、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、導電性添加剤は半導体材料を含む。いくつかの実施形態では、半導体材料は、塩化第一銅、リン化カドミウム、ヒ化カドミウム、アンチモン化カドミウム、リン化亜鉛、ヒ化亜鉛、アンチモン化亜鉛、セレン化カドミウム、硫化カドミウム、テルル化カドミウム、セレン化亜鉛、硫化亜鉛、テルル化亜鉛、酸化亜鉛、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、導電性添加剤は酸化ナトリウム（Ｉ）を含む。いくつかの実施形態では、導電性添加剤は含む。いくつかの実施形態では、導電性添加剤は酸化鉄（ＩＩ）を含む。いくつかの実施形態では、導電性添加剤は酸化亜鉛を含む。
【０１５０】
いくつかの実施形態では、電解質は約１Ｍ〜約１２Ｍの濃度を有する。いくつかの実施形態では、電解質は少なくとも約１Ｍの濃度を有する。いくつかの実施形態では、電解質は最大で約１２Ｍの濃度を有する。いくつかの実施形態では、電解質は、約１Ｍ〜約２Ｍ、約１Ｍ〜約３Ｍ、約１Ｍ〜約４Ｍ、約１Ｍ〜約５Ｍ、約１Ｍ〜約６Ｍ、約１Ｍ〜約７Ｍ、約１Ｍ〜約８Ｍ、約１Ｍ〜約９Ｍ、約１Ｍ〜約１０Ｍ、約１Ｍ〜約１１Ｍ、約１Ｍ〜約１２Ｍ、約２Ｍ〜約３Ｍ、約２Ｍ〜約４Ｍ、約２Ｍ〜約５Ｍ、約２Ｍ〜約６Ｍ、約２Ｍ〜約７Ｍ、約２Ｍ〜約８Ｍ、約２Ｍ〜約９Ｍ、約２Ｍ〜約１０Ｍ、約２Ｍ〜約１１Ｍ、約２Ｍ〜約１２Ｍ、約３Ｍ〜約４Ｍ、約３Ｍ〜約５Ｍ、約３Ｍ〜約６Ｍ、約３Ｍ〜約７Ｍ、約３Ｍ〜約８Ｍ、約３Ｍ〜約９Ｍ、約３Ｍ〜約１０Ｍ、約３Ｍ〜約１１Ｍ、約３Ｍ〜約１２Ｍ、約４Ｍ〜約５Ｍ、約４Ｍ〜約６Ｍ、約４Ｍ〜約７Ｍ、約４Ｍ〜約８Ｍ、約４Ｍ〜約９Ｍ、約４Ｍ〜約１０Ｍ、約４Ｍ〜約１１Ｍ、約４Ｍ〜約１２Ｍ、約５Ｍ〜約６Ｍ、約５Ｍ〜約７Ｍ、約５Ｍ〜約８Ｍ、約５Ｍ〜約９Ｍ、約５Ｍ〜約１０Ｍ、約５Ｍ〜約１１Ｍ、約５Ｍ〜約１２Ｍ、約６Ｍ〜約７Ｍ、約６Ｍ〜約８Ｍ、約６Ｍ〜約９Ｍ、約６Ｍ〜約１０Ｍ、約６Ｍ〜約１１Ｍ、約６Ｍ〜約１２Ｍ、約７Ｍ〜約８Ｍ、約７Ｍ〜約９Ｍ、約７Ｍ〜約１０Ｍ、約７Ｍ〜約１１Ｍ、約７Ｍ〜約１２Ｍ、約８Ｍ〜約９Ｍ、約８Ｍ〜約１０Ｍ、約８Ｍ〜約１１Ｍ、約８Ｍ〜約１２Ｍ、約９Ｍ〜約１０Ｍ、約９Ｍ〜約１１Ｍ、約９Ｍ〜約１２Ｍ、約１０Ｍ〜約１１Ｍ、約１０Ｍ〜約１２Ｍ、または約１１Ｍ〜約１２Ｍの濃度を有する。いくつかの実施形態では、電解質は、約１Ｍ、約２Ｍ、約３Ｍ、約４Ｍ、約５Ｍ、約６Ｍ、約７Ｍ、約８Ｍ、約９Ｍ、約１０Ｍ、約１１Ｍ、または約１２Ｍの濃度を有する。いくつかの実施形態では、電解質は、少なくとも約２Ｍ、約３Ｍ、約４Ｍ、約５Ｍ、約６Ｍ、約７Ｍ、約８Ｍ、約９Ｍ、約１０Ｍ、約１１Ｍ、または約１２Ｍの濃度を有する。いくつかの実施形態では、電解質は、最大で約１Ｍ、約２Ｍ、約３Ｍ、約４Ｍ、約５Ｍ、約６Ｍ、約７Ｍ、約８Ｍ、約９Ｍ、約１０Ｍ、または約１１Ｍの濃度を有する。
【０１５１】
いくつかの実施形態では、本開示のエネルギー貯蔵デバイス内の電解質の特定の選択により、非常に高いエネルギー密度が可能になる。
【０１５２】
いくつかの実施形態では、セパレータは、第１の電極と第２の電極との間の設定距離を維持して、電気的短絡を防ぎ、同時にイオン性電荷キャリアの輸送を可能にする。いくつかの実施形態では、セパレータは、第１の電極と第２の電極との間に配置される透過性膜を含む。いくつかの実施形態では、セパレータは、不織繊維、ポリマー膜、セラミック、天然材料、支持液膜またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、不織繊維は、綿、ナイロン、ポリエステル、ガラス、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、ポリマー膜は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ（テトラフルオロエチレン）、ポリ塩化ビニル、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、天然素材は、ゴム、アスベスト、木材、またはこれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、支持液膜は、微孔性セパレータ内に含まれる固相および液相を含む。
【０１５３】
いくつかの実施形態では、セパレータは、一方向に配向した繊維、ランダムに配向した繊維、またはそれらの任意の組み合わせのシート、ウェブ、またはマットを含む。いくつかの実施形態では、セパレータは単一の層を含む。いくつかの実施形態では、セパレータは複数の層を含む。
【０１５４】
いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、Ｚｎ−Ｆｅ  ＬＤＨ／３ＤＧＡを含む第１の電極と、Ｎｉ（ＯＨ）２を含む第２の電極と、ＺｎＯ飽和ＫＯＨを含む電解質と、を含む。これらの実施形態では、第１の電極内の電気化学反応は、次のように定義される。
Ｚｎ（ＯＨ）２＋ＯＨ−＝ＺｎＯＯＨ＋Ｈ２Ｏ＋ｅ−
Ｆｅ（ＯＨ）２＋ＯＨ−＝ＦｅＯＯＨ＋Ｈ２Ｏ＋ｅ−
【０１５５】
これらの実施形態では、第２の電極内の電気化学反応は、次のように定義される。
Ｎｉ（ＯＨ）２＋ＯＨ−＝ＮｉＯＯＨ＋Ｈ２Ｏ＋ｅ−
【０１５６】
これらの実施形態では、電解質内の電気化学反応は、次のように定義される。
ＺｎＯ＋Ｈ２Ｏ＋２ｅ−＝ＺｎＯ＋２ＯＨ−
【０１５７】
いくつかの実施形態では、これらの反応の組み合わせにより、エネルギー貯蔵デバイスは、レドックス反応とイオン吸着の両方によってエネルギーを貯蔵することができ、そしてそれは高電圧で動作し、１つのデバイスでバッテリーの容量とスーパーキャパシタの電力性能の両方を示す。
【０１５８】
エネルギー貯蔵デバイスの性能
図２０Ｂおよび以下の表３に示すように、本開示のエネルギー貯蔵デバイスは、現在利用可能なエネルギー貯蔵デバイス、例えばリチウムイオンエネルギーデバイス、鉛酸エネルギーデバイス、ニッケルカドミウムエネルギーデバイス、ニッケル金属水素化物エネルギーデバイス、およびニッケル亜鉛エネルギーデバイスと比較して、優れた重量比エネルギー密度、充電レート、および充電時間を示す。
【表３】
2021512463.tif 000005
【０１５９】
いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約４００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，６００Ｗｈ／ｋｇの活物質比エネルギー密度を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、少なくとも約４００Ｗｈ／ｋｇの活物質比エネルギー密度を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、最大で約１，６００Ｗｈ／ｋｇの活物質比エネルギー密度を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約４００Ｗｈ／ｋｇ〜約５００Ｗｈ／ｋｇ、約４００Ｗｈ／ｋｇ〜約６００Ｗｈ／ｋｇ、約４００Ｗｈ／ｋｇ〜約７００Ｗｈ／ｋｇ、約４００Ｗｈ／ｋｇ〜約８００Ｗｈ／ｋｇ、約４００Ｗｈ／ｋｇ〜約９００Ｗｈ／ｋｇ、約４００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，０００Ｗｈ／ｋｇ、約４００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，１００Ｗｈ／ｋｇ、約４００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，２００Ｗｈ／ｋｇ、約４００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，３００Ｗｈ／ｋｇ、約４００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，４００Ｗｈ／ｋｇ、約４００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，６００Ｗｈ／ｋｇ、約５００Ｗｈ／ｋｇ〜約６００Ｗｈ／ｋｇ、約５００Ｗｈ／ｋｇ〜約７００Ｗｈ／ｋｇ、約５００Ｗｈ／ｋｇ〜約８００Ｗｈ／ｋｇ、約５００Ｗｈ／ｋｇ〜約９００Ｗｈ／ｋｇ、約５００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，０００Ｗｈ／ｋｇ、約５００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，１００Ｗｈ／ｋｇ、約５００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，２００Ｗｈ／ｋｇ、約５００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，３００Ｗｈ／ｋｇ、約５００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，４００Ｗｈ／ｋｇ、約５００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，６００Ｗｈ／ｋｇ、約６００Ｗｈ／ｋｇ〜約７００Ｗｈ／ｋｇ、約６００Ｗｈ／ｋｇ〜約８００Ｗｈ／ｋｇ、約６００Ｗｈ／ｋｇ〜約９００Ｗｈ／ｋｇ、約６００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，０００Ｗｈ／ｋｇ、約６００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，１００Ｗｈ／ｋｇ、約６００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，２００Ｗｈ／ｋｇ、約６００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，３００Ｗｈ／ｋｇ、約６００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，４００Ｗｈ／ｋｇ、約６００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，６００Ｗｈ／ｋｇ、約７００Ｗｈ／ｋｇ〜約８００Ｗｈ／ｋｇ、約７００Ｗｈ／ｋｇ〜約９００Ｗｈ／ｋｇ、約７００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，０００Ｗｈ／ｋｇ、約７００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，１００Ｗｈ／ｋｇ、約７００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，２００Ｗｈ／ｋｇ、約７００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，３００Ｗｈ／ｋｇ、約７００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，４００Ｗｈ／ｋｇ、約７００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，６００Ｗｈ／ｋｇ、約８００Ｗｈ／ｋｇ〜約９００Ｗｈ／ｋｇ、約８００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，０００Ｗｈ／ｋｇ、約８００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，１００Ｗｈ／ｋｇ、約８００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，２００Ｗｈ／ｋｇ、約８００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，３００Ｗｈ／ｋｇ、約８００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，４００Ｗｈ／ｋｇ、約８００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，６００Ｗｈ／ｋｇ、約９００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，０００Ｗｈ／ｋｇ、約９００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，１００Ｗｈ／ｋｇ、約９００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，２００Ｗｈ／ｋｇ、約９００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，３００Ｗｈ／ｋｇ、約９００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，４００Ｗｈ／ｋｇ、約９００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，６００Ｗｈ／ｋｇ、約１，０００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，１００Ｗｈ／ｋｇ、約１，０００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，２００Ｗｈ／ｋｇ、約１，０００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，３００Ｗｈ／ｋｇ、約１，０００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，４００Ｗｈ／ｋｇ、約１，０００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，６００Ｗｈ／ｋｇ、約１，１００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，２００Ｗｈ／ｋｇ、約１，１００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，３００Ｗｈ／ｋｇ、約１，１００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，４００Ｗｈ／ｋｇ、約１，１００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，６００Ｗｈ／ｋｇ、約１，２００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，３００Ｗｈ／ｋｇ、約１，２００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，４００Ｗｈ／ｋｇ、約１，２００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，６００Ｗｈ／ｋｇ、約１，３００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，４００Ｗｈ／ｋｇ、約１，３００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，６００Ｗｈ／ｋｇ、または約１，４００Ｗｈ／ｋｇ〜約１，６００Ｗｈ／ｋｇの活物質比エネルギー密度を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約４００Ｗｈ／ｋｇ、約５００Ｗｈ／ｋｇ、約６００Ｗｈ／ｋｇ、約７００Ｗｈ／ｋｇ、約８００Ｗｈ／ｋｇ、約９００Ｗｈ／ｋｇ、約１，０００Ｗｈ／ｋｇ、約１，１００Ｗｈ／ｋｇ、約１，２００Ｗｈ／ｋｇ、約１，３００Ｗｈ／ｋｇ、約１，４００Ｗｈ／ｋｇ、または約１，６００Ｗｈ／ｋｇの活物質比エネルギー密度を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、少なくとも約５００Ｗｈ／ｋｇ、約６００Ｗｈ／ｋｇ、約７００Ｗｈ／ｋｇ、約８００Ｗｈ／ｋｇ、約９００Ｗｈ／ｋｇ、約１，０００Ｗｈ／ｋｇ、約１，１００Ｗｈ／ｋｇ、約１，２００Ｗｈ／ｋｇ、約１，３００Ｗｈ／ｋｇ、約１，４００Ｗｈ／ｋｇ、または約１，６００Ｗｈ／ｋｇの活物質比エネルギー密度を有する。
【０１６０】
いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約２００Ｗｈ／ｋｇ〜約８００Ｗｈ／ｋｇの総重量比エネルギー密度を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、少なくとも約２００Ｗｈ／ｋｇの総重量比エネルギー密度を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、最大で約８００Ｗｈ／ｋｇの総重量比エネルギー密度を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約２００Ｗｈ／ｋｇ〜約２５０Ｗｈ／ｋｇ、約２００Ｗｈ／ｋｇ〜約３００Ｗｈ／ｋｇ、約２００Ｗｈ／ｋｇ〜約３５０Ｗｈ／ｋｇ、約２００Ｗｈ／ｋｇ〜約４００Ｗｈ／ｋｇ、約２００Ｗｈ／ｋｇ〜約４５０Ｗｈ／ｋｇ、約２００Ｗｈ／ｋｇ〜約５００Ｗｈ／ｋｇ、約２００Ｗｈ／ｋｇ〜約５５０Ｗｈ／ｋｇ、約２００Ｗｈ／ｋｇ〜約６００Ｗｈ／ｋｇ、約２００Ｗｈ／ｋｇ〜約６５０Ｗｈ／ｋｇ、約２００Ｗｈ／ｋｇ〜約７００Ｗｈ／ｋｇ、約２００Ｗｈ／ｋｇ〜約８００Ｗｈ／ｋｇ、約２５０Ｗｈ／ｋｇ〜約３００Ｗｈ／ｋｇ、約２５０Ｗｈ／ｋｇ〜約３５０Ｗｈ／ｋｇ、約２５０Ｗｈ／ｋｇ〜約４００Ｗｈ／ｋｇ、約２５０Ｗｈ／ｋｇ〜約４５０Ｗｈ／ｋｇ、約２５０Ｗｈ／ｋｇ〜約５００Ｗｈ／ｋｇ、約２５０Ｗｈ／ｋｇ〜約５５０Ｗｈ／ｋｇ、約２５０Ｗｈ／ｋｇ〜約６００Ｗｈ／ｋｇ、約２５０Ｗｈ／ｋｇ〜約６５０Ｗｈ／ｋｇ、約２５０Ｗｈ／ｋｇ〜約７００Ｗｈ／ｋｇ、約２５０Ｗｈ／ｋｇ〜約８００Ｗｈ／ｋｇ、約３００Ｗｈ／ｋｇ〜約３５０Ｗｈ／ｋｇ、約３００Ｗｈ／ｋｇ〜約４００Ｗｈ／ｋｇ、約３００Ｗｈ／ｋｇ〜約４５０Ｗｈ／ｋｇ、約３００Ｗｈ／ｋｇ〜約５００Ｗｈ／ｋｇ、約３００Ｗｈ／ｋｇ〜約５５０Ｗｈ／ｋｇ、約３００Ｗｈ／ｋｇ〜約６００Ｗｈ／ｋｇ、約３００Ｗｈ／ｋｇ〜約６５０Ｗｈ／ｋｇ、約３００Ｗｈ／ｋｇ〜約７００Ｗｈ／ｋｇ、約３００Ｗｈ／ｋｇ〜約８００Ｗｈ／ｋｇ、約３５０Ｗｈ／ｋｇ〜約４００Ｗｈ／ｋｇ、約３５０Ｗｈ／ｋｇ〜約４５０Ｗｈ／ｋｇ、約３５０Ｗｈ／ｋｇ〜約５００Ｗｈ／ｋｇ、約３５０Ｗｈ／ｋｇ〜約５５０Ｗｈ／ｋｇ、約３５０Ｗｈ／ｋｇ〜約６００Ｗｈ／ｋｇ、約３５０Ｗｈ／ｋｇ〜約６５０Ｗｈ／ｋｇ、約３５０Ｗｈ／ｋｇ〜約７００Ｗｈ／ｋｇ、約３５０Ｗｈ／ｋｇ〜約８００Ｗｈ／ｋｇ、約４００Ｗｈ／ｋｇ〜約４５０Ｗｈ／ｋｇ、約４００Ｗｈ／ｋｇ〜約５００Ｗｈ／ｋｇ、約４００Ｗｈ／ｋｇ〜約５５０Ｗｈ／ｋｇ、約４００Ｗｈ／ｋｇ〜約６００Ｗｈ／ｋｇ、約４００Ｗｈ／ｋｇ〜約６５０Ｗｈ／ｋｇ、約４００Ｗｈ／ｋｇ〜約７００Ｗｈ／ｋｇ、約４００Ｗｈ／ｋｇ〜約８００Ｗｈ／ｋｇ、約４５０Ｗｈ／ｋｇ〜約５００Ｗｈ／ｋｇ、約４５０Ｗｈ／ｋｇ〜約５５０Ｗｈ／ｋｇ、約４５０Ｗｈ／ｋｇ〜約６００Ｗｈ／ｋｇ、約４５０Ｗｈ／ｋｇ〜約６５０Ｗｈ／ｋｇ、約４５０Ｗｈ／ｋｇ〜約７００Ｗｈ／ｋｇ、約４５０Ｗｈ／ｋｇ〜約８００Ｗｈ／ｋｇ、約５００Ｗｈ／ｋｇ〜約５５０Ｗｈ／ｋｇ、約５００Ｗｈ／ｋｇ〜約６００Ｗｈ／ｋｇ、約５００Ｗｈ／ｋｇ〜約６５０Ｗｈ／ｋｇ、約５００Ｗｈ／ｋｇ〜約７００Ｗｈ／ｋｇ、約５００Ｗｈ／ｋｇ〜約８００Ｗｈ／ｋｇ、約５５０Ｗｈ／ｋｇ〜約６００Ｗｈ／ｋｇ、約５５０Ｗｈ／ｋｇ〜約６５０Ｗｈ／ｋｇ、約５５０Ｗｈ／ｋｇ〜約７００Ｗｈ／ｋｇ、約５５０Ｗｈ／ｋｇ〜約８００Ｗｈ／ｋｇ、約６００Ｗｈ／ｋｇ〜約６５０Ｗｈ／ｋｇ、約６００Ｗｈ／ｋｇ〜約７００Ｗｈ／ｋｇ、約６００Ｗｈ／ｋｇ〜約８００Ｗｈ／ｋｇ、約６５０Ｗｈ／ｋｇ〜約７００Ｗｈ／ｋｇ、約６５０Ｗｈ／ｋｇ〜約８００Ｗｈ／ｋｇ、または約７００Ｗｈ／ｋｇ〜約８００Ｗｈ／ｋｇの総重量比エネルギー密度を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約２００Ｗｈ／ｋｇ、約２５０Ｗｈ／ｋｇ、約３００Ｗｈ／ｋｇ、約３５０Ｗｈ／ｋｇ、約４００Ｗｈ／ｋｇ、約４５０Ｗｈ／ｋｇ、約５００Ｗｈ／ｋｇ、約５５０Ｗｈ／ｋｇ、約６００Ｗｈ／ｋｇ、約６５０Ｗｈ／ｋｇ、約７００Ｗｈ／ｋｇ、または約８００Ｗｈ／ｋｇの総重量比エネルギー密度を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、少なくとも約２５０Ｗｈ／ｋｇ、約３００Ｗｈ／ｋｇ、約３５０Ｗｈ／ｋｇ、約４００Ｗｈ／ｋｇ、約４５０Ｗｈ／ｋｇ、約５００Ｗｈ／ｋｇ、約５５０Ｗｈ／ｋｇ、約６００Ｗｈ／ｋｇ、約６５０Ｗｈ／ｋｇ、約７００Ｗｈ／ｋｇ、または約８００Ｗｈ／ｋｇの総重量比エネルギー密度を有する。
【０１６１】
いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約３００Ｗｈ／Ｌ〜約１，５００Ｗｈ／Ｌの総体積比エネルギー密度を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、少なくとも約３００Ｗｈ／Ｌの総体積比エネルギー密度を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、最大で約１，５００Ｗｈ／Ｌの総体積比エネルギー密度を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約３００Ｗｈ／Ｌ〜約４００Ｗｈ／Ｌ、約３００Ｗｈ／Ｌ〜約５００Ｗｈ／Ｌ、約３００Ｗｈ／Ｌ〜約６００Ｗｈ／Ｌ、約３００Ｗｈ／Ｌ〜約７００Ｗｈ／Ｌ、約３００Ｗｈ／Ｌ〜約８００Ｗｈ／Ｌ、約３００Ｗｈ／Ｌ〜約９００Ｗｈ／Ｌ、約３００Ｗｈ／Ｌ〜約１，０００Ｗｈ／Ｌ、約３００Ｗｈ／Ｌ〜約１，１００Ｗｈ／Ｌ、約３００Ｗｈ／Ｌ〜約１，２００Ｗｈ／Ｌ、約３００Ｗｈ／Ｌ〜約１，３００Ｗｈ／Ｌ、約３００Ｗｈ／Ｌ〜約１，５００Ｗｈ／Ｌ、約４００Ｗｈ／Ｌ〜約５００Ｗｈ／Ｌ、約４００Ｗｈ／Ｌ〜約６００Ｗｈ／Ｌ、約４００Ｗｈ／Ｌ〜約７００Ｗｈ／Ｌ、約４００Ｗｈ／Ｌ〜約８００Ｗｈ／Ｌ、約４００Ｗｈ／Ｌ〜約９００Ｗｈ／Ｌ、約４００Ｗｈ／Ｌ〜約１，０００Ｗｈ／Ｌ、約４００Ｗｈ／Ｌ〜約１，１００Ｗｈ／Ｌ、約４００Ｗｈ／Ｌ〜約１，２００Ｗｈ／Ｌ、約４００Ｗｈ／Ｌ〜約１，３００Ｗｈ／Ｌ、約４００Ｗｈ／Ｌ〜約１，５００Ｗｈ／Ｌ、約５００Ｗｈ／Ｌ〜約６００Ｗｈ／Ｌ、約５００Ｗｈ／Ｌ〜約７００Ｗｈ／Ｌ、約５００Ｗｈ／Ｌ〜約８００Ｗｈ／Ｌ、約５００Ｗｈ／Ｌ〜約９００Ｗｈ／Ｌ、約５００Ｗｈ／Ｌ〜約１，０００Ｗｈ／Ｌ、約５００Ｗｈ／Ｌ〜約１，１００Ｗｈ／Ｌ、約５００Ｗｈ／Ｌ〜約１，２００Ｗｈ／Ｌ、約５００Ｗｈ／Ｌ〜約１，３００Ｗｈ／Ｌ、約５００Ｗｈ／Ｌ〜約１，５００Ｗｈ／Ｌ、約６００Ｗｈ／Ｌ〜約７００Ｗｈ／Ｌ、約６００Ｗｈ／Ｌ〜約８００Ｗｈ／Ｌ、約６００Ｗｈ／Ｌ〜約９００Ｗｈ／Ｌ、約６００Ｗｈ／Ｌ〜約１，０００Ｗｈ／Ｌ、約６００Ｗｈ／Ｌ〜約１，１００Ｗｈ／Ｌ、約６００Ｗｈ／Ｌ〜約１，２００Ｗｈ／Ｌ、約６００Ｗｈ／Ｌ〜約１，３００Ｗｈ／Ｌ、約６００Ｗｈ／Ｌ〜約１，５００Ｗｈ／Ｌ、約７００Ｗｈ／Ｌ〜約８００Ｗｈ／Ｌ、約７００Ｗｈ／Ｌ〜約９００Ｗｈ／Ｌ、約７００Ｗｈ／Ｌ〜約１，０００Ｗｈ／Ｌ、約７００Ｗｈ／Ｌ〜約１，１００Ｗｈ／Ｌ、約７００Ｗｈ／Ｌ〜約１，２００Ｗｈ／Ｌ、約７００Ｗｈ／Ｌ〜約１，３００Ｗｈ／Ｌ、約７００Ｗｈ／Ｌ〜約１，５００Ｗｈ／Ｌ、約８００Ｗｈ／Ｌ〜約９００Ｗｈ／Ｌ、約８００Ｗｈ／Ｌ〜約１，０００Ｗｈ／Ｌ、約８００Ｗｈ／Ｌ〜約１，１００Ｗｈ／Ｌ、約８００Ｗｈ／Ｌ〜約１，２００Ｗｈ／Ｌ、約８００Ｗｈ／Ｌ〜約１，３００Ｗｈ／Ｌ、約８００Ｗｈ／Ｌ〜約１，５００Ｗｈ／Ｌ、約９００Ｗｈ／Ｌ〜約１，０００Ｗｈ／Ｌ、約９００Ｗｈ／Ｌ〜約１，１００Ｗｈ／Ｌ、約９００Ｗｈ／Ｌ〜約１，２００Ｗｈ／Ｌ、約９００Ｗｈ／Ｌ〜約１，３００Ｗｈ／Ｌ、約９００Ｗｈ／Ｌ〜約１，５００Ｗｈ／Ｌ、約１，０００Ｗｈ／Ｌ〜約１，１００Ｗｈ／Ｌ、約１，０００Ｗｈ／Ｌ〜約１，２００Ｗｈ／Ｌ、約１，０００Ｗｈ／Ｌ〜約１，３００Ｗｈ／Ｌ、約１，０００Ｗｈ／Ｌ〜約１，５００Ｗｈ／Ｌ、約１，１００Ｗｈ／Ｌ〜約１，２００Ｗｈ／Ｌ、約１，１００Ｗｈ／Ｌ〜約１，３００Ｗｈ／Ｌ、約１，１００Ｗｈ／Ｌ〜約１，５００Ｗｈ／Ｌ、約１，２００Ｗｈ／Ｌ〜約１，３００Ｗｈ／Ｌ、約１，２００Ｗｈ／Ｌ〜約１，５００Ｗｈ／Ｌ、または約１，３００Ｗｈ／Ｌ〜約１，５００Ｗｈ／Ｌの総体積比エネルギー密度を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約３００Ｗｈ／Ｌ、約４００Ｗｈ／Ｌ、約５００Ｗｈ／Ｌ、約６００Ｗｈ／Ｌ、約７００Ｗｈ／Ｌ、約８００Ｗｈ／Ｌ、約９００Ｗｈ／Ｌ、約１，０００Ｗｈ／Ｌ、約１，１００Ｗｈ／Ｌ、約１，２００Ｗｈ／Ｌ、約１，３００Ｗｈ／Ｌ、または約１，５００Ｗｈ／Ｌの総体積比エネルギー密度を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、少なくとも約４００Ｗｈ／Ｌ、約５００Ｗｈ／Ｌ、約６００Ｗｈ／Ｌ、約７００Ｗｈ／Ｌ、約８００Ｗｈ／Ｌ、約９００Ｗｈ／Ｌ、約１，０００Ｗｈ／Ｌ、約１，１００Ｗｈ／Ｌ、約１，２００Ｗｈ／Ｌ、約１，３００Ｗｈ／Ｌ、または約１，５００Ｗｈ／Ｌの総体積比エネルギー密度を有する。
【０１６２】
いくつかの実施形態では、図２０Ｃに示すように、エネルギー貯蔵デバイスは、約７５Ｗｈ／ｋｇ〜約２７０Ｗｈ／ｋｇの活物質比出力密度を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約１４０ｋＷ／ｋｇの活物質比出力密度を有する。対照的に、リチウムイオン電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、および鉛蓄電池の総エネルギー密度は２００Ｗｈ／ｋｇ未満である。さらに対照的に、高出力リチウムイオン電池のエネルギー密度は１００Ｗｈ／ｋｇ未満であり、市販のスーパーキャパシタは４０Ｗｈ／ｋｇ未満のエネルギー密度を示す。
【０１６３】
いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約３０ｋＷ／ｋｇ〜約１２０ｋＷ／ｋｇの総出力密度を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、少なくとも約３０ｋＷ／ｋｇの総出力密度を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、最大で約１２０ｋＷ／ｋｇの総出力密度を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約３０ｋＷ／ｋｇ〜約４０ｋＷ／ｋｇ、約３０ｋＷ／ｋｇ〜約５０ｋＷ／ｋｇ、約３０ｋＷ／ｋｇ〜約６０ｋＷ／ｋｇ、約３０ｋＷ／ｋｇ〜約７０ｋＷ／ｋｇ、約３０ｋＷ／ｋｇ〜約８０ｋＷ／ｋｇ、約３０ｋＷ／ｋｇ〜約９０ｋＷ／ｋｇ、約３０ｋＷ／ｋｇ〜約１００ｋＷ／ｋｇ、約３０ｋＷ／ｋｇ〜約１１０ｋＷ／ｋｇ、約３０ｋＷ／ｋｇ〜約１２０ｋＷ／ｋｇ、約４０ｋＷ／ｋｇ〜約５０ｋＷ／ｋｇ、約４０ｋＷ／ｋｇ〜約６０ｋＷ／ｋｇ、約４０ｋＷ／ｋｇ〜約７０ｋＷ／ｋｇ、約４０ｋＷ／ｋｇ〜約８０ｋＷ／ｋｇ、約４０ｋＷ／ｋｇ〜約９０ｋＷ／ｋｇ、約４０ｋＷ／ｋｇ〜約１００ｋＷ／ｋｇ、約４０ｋＷ／ｋｇ〜約１１０ｋＷ／ｋｇ、約４０ｋＷ／ｋｇ〜約１２０ｋＷ／ｋｇ、約５０ｋＷ／ｋｇ〜約６０ｋＷ／ｋｇ、約５０ｋＷ／ｋｇ〜約７０ｋＷ／ｋｇ、約５０ｋＷ／ｋｇ〜約８０ｋＷ／ｋｇ、約５０ｋＷ／ｋｇ〜約９０ｋＷ／ｋｇ、約５０ｋＷ／ｋｇ〜約１００ｋＷ／ｋｇ、約５０ｋＷ／ｋｇ〜約１１０ｋＷ／ｋｇ、約５０ｋＷ／ｋｇ〜約１２０ｋＷ／ｋｇ、約６０ｋＷ／ｋｇ〜約７０ｋＷ／ｋｇ、約６０ｋＷ／ｋｇ〜約８０ｋＷ／ｋｇ、約６０ｋＷ／ｋｇ〜約９０ｋＷ／ｋｇ、約６０ｋＷ／ｋｇ〜約１００ｋＷ／ｋｇ、約６０ｋＷ／ｋｇ〜約１１０ｋＷ／ｋｇ、約６０ｋＷ／ｋｇ〜約１２０ｋＷ／ｋｇ、約７０ｋＷ／ｋｇ〜約８０ｋＷ／ｋｇ、約７０ｋＷ／ｋｇ〜約９０ｋＷ／ｋｇ、約７０ｋＷ／ｋｇ〜約１００ｋＷ／ｋｇ、約７０ｋＷ／ｋｇ〜約１１０ｋＷ／ｋｇ、約７０ｋＷ／ｋｇ〜約１２０ｋＷ／ｋｇ、約８０ｋＷ／ｋｇ〜約９０ｋＷ／ｋｇ、約８０ｋＷ／ｋｇ〜約１００ｋＷ／ｋｇ、約８０ｋＷ／ｋｇ〜約１１０ｋＷ／ｋｇ、約８０ｋＷ／ｋｇ〜約１２０ｋＷ／ｋｇ、約９０ｋＷ／ｋｇ〜約１００ｋＷ／ｋｇ、約９０ｋＷ／ｋｇ〜約１１０ｋＷ／ｋｇ、約９０ｋＷ／ｋｇ〜約１２０ｋＷ／ｋｇ、約１００ｋＷ／ｋｇ〜約１１０ｋＷ／ｋｇ、約１００ｋＷ／ｋｇ〜約１２０ｋＷ／ｋｇ、または約１１０ｋＷ／ｋｇ〜約１２０ｋＷ／ｋｇの総出力密度を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約３０ｋＷ／ｋｇ、約４０ｋＷ／ｋｇ、約５０ｋＷ／ｋｇ、約６０ｋＷ／ｋｇ、約７０ｋＷ／ｋｇ、約８０ｋＷ／ｋｇ、約９０ｋＷ／ｋｇ、約１００ｋＷ／ｋｇ、約１１０ｋＷ／ｋｇ、または約１２０ｋＷ／ｋｇの総出力密度を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、少なくとも約４０ｋＷ／ｋｇ、約５０ｋＷ／ｋｇ、約６０ｋＷ／ｋｇ、約７０ｋＷ／ｋｇ、約８０ｋＷ／ｋｇ、約９０ｋＷ／ｋｇ、約１００ｋＷ／ｋｇ、約１１０ｋＷ／ｋｇ、または約１２０ｋＷ／ｋｇの総出力密度を有する。
【０１６４】
対照的に、リチウムイオン電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、および鉛蓄電池の総出力密度は１０ｋＷ／ｋｇ未満である。
【０１６５】
いくつかの実施形態では、本開示のエネルギー貯蔵デバイスは、同じ条件下で試験された市販のエネルギー貯蔵デバイスよりも優れた容量を示す。いくつかの実施形態では、本明細書に記載のデバイスの化学物質、活物質、および電解質の特定の組み合わせは、高電圧で動作し、ならびに１つのデバイスでバッテリーの容量およびスーパーキャパシタの電力性能の両方を示すエネルギー貯蔵デバイスを形成する。いくつかの実施形態では、本開示のエネルギー貯蔵デバイスは、従来のリチウムイオン電池よりも多くの電荷を貯蔵する。
【０１６６】
さらに、図２０Ａは、本明細書に記載の例示的なエネルギー貯蔵デバイスの容量および動作電圧が、現在のエネルギー貯蔵デバイスを大幅に上回ることを示している。
【０１６７】
いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約１．７Ｖの電圧で、約２，０００ｍＡｈ〜約１０，０００ｍＡｈのセル比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約１．７Ｖの電圧で、少なくとも約２，０００ｍＡｈのセル比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約１．７Ｖの電圧で、最大で約１０，０００ｍＡｈのセル比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約１．７Ｖの電圧で、約２，０００ｍＡｈ〜約２，５００ｍＡｈ、約２，０００ｍＡｈ〜約３，０００ｍＡｈ、約２，０００ｍＡｈ〜約３，５００ｍＡｈ、約２，０００ｍＡｈ〜約４，０００ｍＡｈ、約２，０００ｍＡｈ〜約４，５００ｍＡｈ、約２，０００ｍＡｈ〜約５，０００ｍＡｈ、約２，０００ｍＡｈ〜約５，５００ｍＡｈ、約２，０００ｍＡｈ〜約６，０００ｍＡｈ、約２，０００ｍＡｈ〜約７，０００ｍＡｈ、約２，０００ｍＡｈ〜約８，０００ｍＡｈ、約２，０００ｍＡｈ〜約１０，０００ｍＡｈ、約２，５００ｍＡｈ〜約３，０００ｍＡｈ、約２，５００ｍＡｈ〜約３，５００ｍＡｈ、約２，５００ｍＡｈ〜約４，０００ｍＡｈ、約２，５００ｍＡｈ〜約４，５００ｍＡｈ、約２，５００ｍＡｈ〜約５，０００ｍＡｈ、約２，５００ｍＡｈ〜約５，５００ｍＡｈ、約２，５００ｍＡｈ〜約６，０００ｍＡｈ、約２，５００ｍＡｈ〜約７，０００ｍＡｈ、約２，５００ｍＡｈ〜約８，０００ｍＡｈ、約２，５００ｍＡｈ〜約１０，０００ｍＡｈ、約３，０００ｍＡｈ〜約３，５００ｍＡｈ、約３，０００ｍＡｈ〜約４，０００ｍＡｈ、約３，０００ｍＡｈ〜約４，５００ｍＡｈ、約３，０００ｍＡｈ〜約５，０００ｍＡｈ、約３，０００ｍＡｈ〜約５，５００ｍＡｈ、約３，０００ｍＡｈ〜約６，０００ｍＡｈ、約３，０００ｍＡｈ〜約７，０００ｍＡｈ、約３，０００ｍＡｈ〜約８，０００ｍＡｈ、約３，０００ｍＡｈ〜約１０，０００ｍＡｈ、約３，５００ｍＡｈ〜約４，０００ｍＡｈ、約３，５００ｍＡｈ〜約４，５００ｍＡｈ、約３，５００ｍＡｈ〜約５，０００ｍＡｈ、約３，５００ｍＡｈ〜約５，５００ｍＡｈ、約３，５００ｍＡｈ〜約６，０００ｍＡｈ、約３，５００ｍＡｈ〜約７，０００ｍＡｈ、約３，５００ｍＡｈ〜約８，０００ｍＡｈ、約３，５００ｍＡｈ〜約１０，０００ｍＡｈ、約４，０００ｍＡｈ〜約４，５００ｍＡｈ、約４，０００ｍＡｈ〜約５，０００ｍＡｈ、約４，０００ｍＡｈ〜約５，５００ｍＡｈ、約４，０００ｍＡｈ〜約６，０００ｍＡｈ、約４，０００ｍＡｈ〜約７，０００ｍＡｈ、約４，０００ｍＡｈ〜約８，０００ｍＡｈ、約４，０００ｍＡｈ〜約１０，０００ｍＡｈ、約４，５００ｍＡｈ〜約５，０００ｍＡｈ、約４，５００ｍＡｈ〜約５，５００ｍＡｈ、約４，５００ｍＡｈ〜約６，０００ｍＡｈ、約４，５００ｍＡｈ〜約７，０００ｍＡｈ、約４，５００ｍＡｈ〜約８，０００ｍＡｈ、約４，５００ｍＡｈ〜約１０，０００ｍＡｈ、約５，０００ｍＡｈ〜約５，５００ｍＡｈ、約５，０００ｍＡｈ〜約６，０００ｍＡｈ、約５，０００ｍＡｈ〜約７，０００ｍＡｈ、約５，０００ｍＡｈ〜約８，０００ｍＡｈ、約５，０００ｍＡｈ〜約１０，０００ｍＡｈ、約５，５００ｍＡｈ〜約６，０００ｍＡｈ、約５，５００ｍＡｈ〜約７，０００ｍＡｈ、約５，５００ｍＡｈ〜約８，０００ｍＡｈ、約５，５００ｍＡｈ〜約１０，０００ｍＡｈ、約６，０００ｍＡｈ〜約７，０００ｍＡｈ、約６，０００ｍＡｈ〜約８，０００ｍＡｈ、約６，０００ｍＡｈ〜約１０，０００ｍＡｈ、約７，０００ｍＡｈ〜約８，０００ｍＡｈ、約７，０００ｍＡｈ〜約１０，０００ｍＡｈ、または約８，０００ｍＡｈ〜約１０，０００ｍＡｈのセル比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約１．７Ｖの電圧で、約２，０００ｍＡｈ、約２，５００ｍＡｈ、約３，０００ｍＡｈ、約３，５００ｍＡｈ、約４，０００ｍＡｈ、約４，５００ｍＡｈ、約５，０００ｍＡｈ、約５，５００ｍＡｈ、約６，０００ｍＡｈ、約７，０００ｍＡｈ、約８，０００ｍＡｈ、または約１０，０００ｍＡｈのセル比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約１．７Ｖの電圧で、少なくとも約２，５００ｍＡｈ、約３，０００ｍＡｈ、約３，５００ｍＡｈ、約４，０００ｍＡｈ、約４，５００ｍＡｈ、約５，０００ｍＡｈ、約５，５００ｍＡｈ、約６，０００ｍＡｈ、約７，０００ｍＡｈ、約８，０００ｍＡｈ、または約１０，０００ｍＡｈのセル比容量を有する。
【０１６８】
いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約１．５Ｖの電圧で、約２，０００ｍＡｈ〜約８，０００ｍＡｈのセル比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約１．５Ｖの電圧で、少なくとも約２，０００ｍＡｈのセル比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約１．５Ｖの電圧で、最大で約８，０００ｍＡｈのセル比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約１．５Ｖの電圧で、約２，０００ｍＡｈ〜約２，５００ｍＡｈ、約２，０００ｍＡｈ〜約３，０００ｍＡｈ、約２，０００ｍＡｈ〜約３，５００ｍＡｈ、約２，０００ｍＡｈ〜約４，０００ｍＡｈ、約２，０００ｍＡｈ〜約４，５００ｍＡｈ、約２，０００ｍＡｈ〜約５，０００ｍＡｈ、約２，０００ｍＡｈ〜約５，５００ｍＡｈ、約２，０００ｍＡｈ〜約６，０００ｍＡｈ、約２，０００ｍＡｈ〜約７，０００ｍＡｈ、約２，０００ｍＡｈ〜約８，０００ｍＡｈ、約２，５００ｍＡｈ〜約３，０００ｍＡｈ、約２，５００ｍＡｈ〜約３，５００ｍＡｈ、約２，５００ｍＡｈ〜約４，０００ｍＡｈ、約２，５００ｍＡｈ〜約４，５００ｍＡｈ、約２，５００ｍＡｈ〜約５，０００ｍＡｈ、約２，５００ｍＡｈ〜約５，５００ｍＡｈ、約２，５００ｍＡｈ〜約６，０００ｍＡｈ、約２，５００ｍＡｈ〜約７，０００ｍＡｈ、約２，５００ｍＡｈ〜約８，０００ｍＡｈ、約３，０００ｍＡｈ〜約３，５００ｍＡｈ、約３，０００ｍＡｈ〜約４，０００ｍＡｈ、約３，０００ｍＡｈ〜約４，５００ｍＡｈ、約３，０００ｍＡｈ〜約５，０００ｍＡｈ、約３，０００ｍＡｈ〜約５，５００ｍＡｈ、約３，０００ｍＡｈ〜約６，０００ｍＡｈ、約３，０００ｍＡｈ〜約７，０００ｍＡｈ、約３，０００ｍＡｈ〜約８，０００ｍＡｈ、約３，５００ｍＡｈ〜約４，０００ｍＡｈ、約３，５００ｍＡｈ〜約４，５００ｍＡｈ、約３，５００ｍＡｈ〜約５，０００ｍＡｈ、約３，５００ｍＡｈ〜約５，５００ｍＡｈ、約３，５００ｍＡｈ〜約６，０００ｍＡｈ、約３，５００ｍＡｈ〜約７，０００ｍＡｈ、約３，５００ｍＡｈ〜約８，０００ｍＡｈ、約４，０００ｍＡｈ〜約４，５００ｍＡｈ、約４，０００ｍＡｈ〜約５，０００ｍＡｈ、約４，０００ｍＡｈ〜約５，５００ｍＡｈ、約４，０００ｍＡｈ〜約６，０００ｍＡｈ、約４，０００ｍＡｈ〜約７，０００ｍＡｈ、約４，０００ｍＡｈ〜約８，０００ｍＡｈ、約４，５００ｍＡｈ〜約５，０００ｍＡｈ、約４，５００ｍＡｈ〜約５，５００ｍＡｈ、約４，５００ｍＡｈ〜約６，０００ｍＡｈ、約４，５００ｍＡｈ〜約７，０００ｍＡｈ、約４，５００ｍＡｈ〜約８，０００ｍＡｈ、約５，０００ｍＡｈ〜約５，５００ｍＡｈ、約５，０００ｍＡｈ〜約６，０００ｍＡｈ、約５，０００ｍＡｈ〜約７，０００ｍＡｈ、約５，０００ｍＡｈ〜約８，０００ｍＡｈ、約５，５００ｍＡｈ〜約６，０００ｍＡｈ、約５，５００ｍＡｈ〜約７，０００ｍＡｈ、約５，５００ｍＡｈ〜約８，０００ｍＡｈ、約６，０００ｍＡｈ〜約７，０００ｍＡｈ、約６，０００ｍＡｈ〜約８，０００ｍＡｈ、または約７，０００ｍＡｈ〜約８，０００ｍＡｈのセル比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約１．５Ｖの電圧で、約２，０００ｍＡｈ、約２，５００ｍＡｈ、約３，０００ｍＡｈ、約３，５００ｍＡｈ、約４，０００ｍＡｈ、約４，５００ｍＡｈ、約５，０００ｍＡｈ、約５，５００ｍＡｈ、約６，０００ｍＡｈ、約７，０００ｍＡｈ、または約８，０００ｍＡｈのセル比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約１．５Ｖの電圧で、少なくとも約２，５００ｍＡｈ、約３，０００ｍＡｈ、約３，５００ｍＡｈ、約４，０００ｍＡｈ、約４，５００ｍＡｈ、約５，０００ｍＡｈ、約５，５００ｍＡｈ、約６，０００ｍＡｈ、約７，０００ｍＡｈ、または約８，０００ｍＡｈのセル比容量を有する。
【０１６９】
対照的に、リチウムイオン電池、アルカリスーパーキャパシタ、ニッケルカドミウム電池、およびニッケル水素電池は、それぞれ２．２Ｖ〜３．８Ｖ、１．３Ｖ〜１．６Ｖ、１．１５〜１．２５、および１．１Ｖ〜１．２５Ｖの動作電圧で、それぞれ５０ｍＡｈ、２０ｍＡｈ、１，０００ｍＡｈ、および２，６００ｍＡｈ未満の容量を有する。
【０１７０】
つまり、本明細書に記載のデバイスの化学物質、活物質、電解質の特定の組み合わせは、高電圧で動作し、ならびに１つのデバイスで電池の容量およびスーパーキャパシタの電力性能の両方を示すエネルギー貯蔵デバイスを形成する。本明細書に記載のエネルギー貯蔵デバイスの優れた電気的性能は、高速で信頼できる電荷の貯蔵および分配することを可能にする。
【０１７１】
図１６および以下の表４によると、本開示のエネルギー貯蔵デバイスは、非常に有利な比容量および充電レートを示す。
【表４】
2021512463.tif 000006
【０１７２】
いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約１Ｃの放電レートで、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約１，０００ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約１Ｃの放電レートで、少なくとも約２５０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約１Ｃの放電レートで、最大で約１，０００ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約１Ｃの放電レートで、２５０ｍＡｈ／ｇ〜約３００ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約３５０ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約４００ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約４５０ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約５００ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約５５０ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約６００ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約６５０ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約７００ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約８００ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約１，０００ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ〜約３５０ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ〜約４００ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ〜約４５０ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ〜約５００ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ〜約５５０ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ〜約６００ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ〜約６５０ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ〜約７００ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ〜約８００ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ〜約１，０００ｍＡｈ／ｇ、約３５０ｍＡｈ／ｇ〜約４００ｍＡｈ／ｇ、約３５０ｍＡｈ／ｇ〜約４５０ｍＡｈ／ｇ、約３５０ｍＡｈ／ｇ〜約５００ｍＡｈ／ｇ、約３５０ｍＡｈ／ｇ〜約５５０ｍＡｈ／ｇ、約３５０ｍＡｈ／ｇ〜約６００ｍＡｈ／ｇ、約３５０ｍＡｈ／ｇ〜約６５０ｍＡｈ／ｇ、約３５０ｍＡｈ／ｇ〜約７００ｍＡｈ／ｇ、約３５０ｍＡｈ／ｇ〜約８００ｍＡｈ／ｇ、約３５０ｍＡｈ／ｇ〜約１，０００ｍＡｈ／ｇ、約４００ｍＡｈ／ｇ〜約４５０ｍＡｈ／ｇ、約４００ｍＡｈ／ｇ〜約５００ｍＡｈ／ｇ、約４００ｍＡｈ／ｇ〜約５５０ｍＡｈ／ｇ、約４００ｍＡｈ／ｇ〜約６００ｍＡｈ／ｇ、約４００ｍＡｈ／ｇ〜約６５０ｍＡｈ／ｇ、約４００ｍＡｈ／ｇ〜約７００ｍＡｈ／ｇ、約４００ｍＡｈ／ｇ〜約８００ｍＡｈ／ｇ、約４００ｍＡｈ／ｇ〜約１，０００ｍＡｈ／ｇ、約４５０ｍＡｈ／ｇ〜約５００ｍＡｈ／ｇ、約４５０ｍＡｈ／ｇ〜約５５０ｍＡｈ／ｇ、約４５０ｍＡｈ／ｇ〜約６００ｍＡｈ／ｇ、約４５０ｍＡｈ／ｇ〜約６５０ｍＡｈ／ｇ、約４５０ｍＡｈ／ｇ〜約７００ｍＡｈ／ｇ、約４５０ｍＡｈ／ｇ〜約８００ｍＡｈ／ｇ、約４５０ｍＡｈ／ｇ〜約１，０００ｍＡｈ／ｇ、約５００ｍＡｈ／ｇ〜約５５０ｍＡｈ／ｇ、約５００ｍＡｈ／ｇ〜約６００ｍＡｈ／ｇ、約５００ｍＡｈ／ｇ〜約６５０ｍＡｈ／ｇ、約５００ｍＡｈ／ｇ〜約７００ｍＡｈ／ｇ、約５００ｍＡｈ／ｇ〜約８００ｍＡｈ／ｇ、約５００ｍＡｈ／ｇ〜約１，０００ｍＡｈ／ｇ、約５５０ｍＡｈ／ｇ〜約６００ｍＡｈ／ｇ、約５５０ｍＡｈ／ｇ〜約６５０ｍＡｈ／ｇ、約５５０ｍＡｈ／ｇ〜約７００ｍＡｈ／ｇ、約５５０ｍＡｈ／ｇ〜約８００ｍＡｈ／ｇ、約５５０ｍＡｈ／ｇ〜約１，０００ｍＡｈ／ｇ、約６００ｍＡｈ／ｇ〜約６５０ｍＡｈ／ｇ、約６００ｍＡｈ／ｇ〜約７００ｍＡｈ／ｇ、約６００ｍＡｈ／ｇ〜約８００ｍＡｈ／ｇ、約６００ｍＡｈ／ｇ〜約１，０００ｍＡｈ／ｇ、約６５０ｍＡｈ／ｇ〜約７００ｍＡｈ／ｇ、約６５０ｍＡｈ／ｇ〜約８００ｍＡｈ／ｇ、約６５０ｍＡｈ／ｇ〜約１，０００ｍＡｈ／ｇ、約７００ｍＡｈ／ｇ〜約８００ｍＡｈ／ｇ、約７００ｍＡｈ／ｇ〜約１，０００ｍＡｈ／ｇ、または約８００ｍＡｈ／ｇ〜約１，０００ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約１Ｃの放電レートで、約２５０ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ、約３５０ｍＡｈ／ｇ、約４００ｍＡｈ／ｇ、約４５０ｍＡｈ／ｇ、約５００ｍＡｈ／ｇ、約５５０ｍＡｈ／ｇ、約６００ｍＡｈ／ｇ、約６５０ｍＡｈ／ｇ、約７００ｍＡｈ／ｇ、約８００ｍＡｈ／ｇ、または約１，０００ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約１Ｃの放電レートで、少なくとも約３００ｍＡｈ／ｇ、約３５０ｍＡｈ／ｇ、約４００ｍＡｈ／ｇ、約４５０ｍＡｈ／ｇ、約５００ｍＡｈ／ｇ、約５５０ｍＡｈ／ｇ、約６００ｍＡｈ／ｇ、約６５０ｍＡｈ／ｇ、約７００ｍＡｈ／ｇ、約８００ｍＡｈ／ｇ、または約１，０００ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。
【０１７３】
いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約２Ｃの放電レートで、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約８００ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約２Ｃの放電レートで、少なくとも約２５０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約２Ｃの放電レートで、最大で約８００ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約２Ｃの放電レートで、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約３００ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約３５０ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約４００ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約４５０ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約５００ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約５５０ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約６００ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約６５０ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約７００ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約８００ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ〜約３５０ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ〜約４００ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ〜約４５０ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ〜約５００ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ〜約５５０ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ〜約６００ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ〜約６５０ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ〜約７００ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ〜約８００ｍＡｈ／ｇ、約３５０ｍＡｈ／ｇ〜約４００ｍＡｈ／ｇ、約３５０ｍＡｈ／ｇ〜約４５０ｍＡｈ／ｇ、約３５０ｍＡｈ／ｇ〜約５００ｍＡｈ／ｇ、約３５０ｍＡｈ／ｇ〜約５５０ｍＡｈ／ｇ、約３５０ｍＡｈ／ｇ〜約６００ｍＡｈ／ｇ、約３５０ｍＡｈ／ｇ〜約６５０ｍＡｈ／ｇ、約３５０ｍＡｈ／ｇ〜約７００ｍＡｈ／ｇ、約３５０ｍＡｈ／ｇ〜約８００ｍＡｈ／ｇ、約４００ｍＡｈ／ｇ〜約４５０ｍＡｈ／ｇ、約４００ｍＡｈ／ｇ〜約５００ｍＡｈ／ｇ、約４００ｍＡｈ／ｇ〜約５５０ｍＡｈ／ｇ、約４００ｍＡｈ／ｇ〜約６００ｍＡｈ／ｇ、約４００ｍＡｈ／ｇ〜約６５０ｍＡｈ／ｇ、約４００ｍＡｈ／ｇ〜約７００ｍＡｈ／ｇ、約４００ｍＡｈ／ｇ〜約８００ｍＡｈ／ｇ、約４５０ｍＡｈ／ｇ〜約５００ｍＡｈ／ｇ、約４５０ｍＡｈ／ｇ〜約５５０ｍＡｈ／ｇ、約４５０ｍＡｈ／ｇ〜約６００ｍＡｈ／ｇ、約４５０ｍＡｈ／ｇ〜約６５０ｍＡｈ／ｇ、約４５０ｍＡｈ／ｇ〜約７００ｍＡｈ／ｇ、約４５０ｍＡｈ／ｇ〜約８００ｍＡｈ／ｇ、約５００ｍＡｈ／ｇ〜約５５０ｍＡｈ／ｇ、約５００ｍＡｈ／ｇ〜約６００ｍＡｈ／ｇ、約５００ｍＡｈ／ｇ〜約６５０ｍＡｈ／ｇ、約５００ｍＡｈ／ｇ〜約７００ｍＡｈ／ｇ、約５００ｍＡｈ／ｇ〜約８００ｍＡｈ／ｇ、約５５０ｍＡｈ／ｇ〜約６００ｍＡｈ／ｇ、約５５０ｍＡｈ／ｇ〜約６５０ｍＡｈ／ｇ、約５５０ｍＡｈ／ｇ〜約７００ｍＡｈ／ｇ、約５５０ｍＡｈ／ｇ〜約８００ｍＡｈ／ｇ、約６００ｍＡｈ／ｇ〜約６５０ｍＡｈ／ｇ、約６００ｍＡｈ／ｇ〜約７００ｍＡｈ／ｇ、約６００ｍＡｈ／ｇ〜約８００ｍＡｈ／ｇ、約６５０ｍＡｈ／ｇ〜約７００ｍＡｈ／ｇ、約６５０ｍＡｈ／ｇ〜約８００ｍＡｈ／ｇ、または約７００ｍＡｈ／ｇ〜約８００ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約２Ｃの放電レートで、約２５０ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ、約３５０ｍＡｈ／ｇ、約４００ｍＡｈ／ｇ、約４５０ｍＡｈ／ｇ、約５００ｍＡｈ／ｇ、約５５０ｍＡｈ／ｇ、約６００ｍＡｈ／ｇ、約６５０ｍＡｈ／ｇ、約７００ｍＡｈ／ｇ、または約８００ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約２Ｃの放電レートで、少なくとも約３００ｍＡｈ／ｇ、約３５０ｍＡｈ／ｇ、約４００ｍＡｈ／ｇ、約４５０ｍＡｈ／ｇ、約５００ｍＡｈ／ｇ、約５５０ｍＡｈ／ｇ、約６００ｍＡｈ／ｇ、約６５０ｍＡｈ／ｇ、約７００ｍＡｈ／ｇ、または約８００ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。
【０１７４】
いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約１０Ｃの放電レートで、約１５０ｍＡｈ／ｇ〜約６５０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約１０Ｃの放電レートで、少なくとも約１５０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約１０Ｃの放電レートで、最大で約６５０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約１０Ｃの放電レートで、約１５０ｍＡｈ／ｇ〜約２００ｍＡｈ／ｇ、約１５０ｍＡｈ／ｇ〜約２５０ｍＡｈ／ｇ、約１５０ｍＡｈ／ｇ〜約３００ｍＡｈ／ｇ、約１５０ｍＡｈ／ｇ〜約３５０ｍＡｈ／ｇ、約１５０ｍＡｈ／ｇ〜約４００ｍＡｈ／ｇ、約１５０ｍＡｈ／ｇ〜約４５０ｍＡｈ／ｇ、約１５０ｍＡｈ／ｇ〜約５００ｍＡｈ／ｇ、約１５０ｍＡｈ／ｇ〜約５５０ｍＡｈ／ｇ、約１５０ｍＡｈ／ｇ〜約６００ｍＡｈ／ｇ、約１５０ｍＡｈ／ｇ〜約６５０ｍＡｈ／ｇ、約２００ｍＡｈ／ｇ〜約２５０ｍＡｈ／ｇ、約２００ｍＡｈ／ｇ〜約３００ｍＡｈ／ｇ、約２００ｍＡｈ／ｇ〜約３５０ｍＡｈ／ｇ、約２００ｍＡｈ／ｇ〜約４００ｍＡｈ／ｇ、約２００ｍＡｈ／ｇ〜約４５０ｍＡｈ／ｇ、約２００ｍＡｈ／ｇ〜約５００ｍＡｈ／ｇ、約２００ｍＡｈ／ｇ〜約５５０ｍＡｈ／ｇ、約２００ｍＡｈ／ｇ〜約６００ｍＡｈ／ｇ、約２００ｍＡｈ／ｇ〜約６５０ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約３００ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約３５０ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約４００ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約４５０ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約５００ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約５５０ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約６００ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約６５０ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ〜約３５０ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ〜約４００ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ〜約４５０ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ〜約５００ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ〜約５５０ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ〜約６００ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ〜約６５０ｍＡｈ／ｇ、約３５０ｍＡｈ／ｇ〜約４００ｍＡｈ／ｇ、約３５０ｍＡｈ／ｇ〜約４５０ｍＡｈ／ｇ、約３５０ｍＡｈ／ｇ〜約５００ｍＡｈ／ｇ、約３５０ｍＡｈ／ｇ〜約５５０ｍＡｈ／ｇ、約３５０ｍＡｈ／ｇ〜約６００ｍＡｈ／ｇ、約３５０ｍＡｈ／ｇ〜約６５０ｍＡｈ／ｇ、約４００ｍＡｈ／ｇ〜約４５０ｍＡｈ／ｇ、約４００ｍＡｈ／ｇ〜約５００ｍＡｈ／ｇ、約４００ｍＡｈ／ｇ〜約５５０ｍＡｈ／ｇ、約４００ｍＡｈ／ｇ〜約６００ｍＡｈ／ｇ、約４００ｍＡｈ／ｇ〜約６５０ｍＡｈ／ｇ、約４５０ｍＡｈ／ｇ〜約５００ｍＡｈ／ｇ、約４５０ｍＡｈ／ｇ〜約５５０ｍＡｈ／ｇ、約４５０ｍＡｈ／ｇ〜約６００ｍＡｈ／ｇ、約４５０ｍＡｈ／ｇ〜約６５０ｍＡｈ／ｇ、約５００ｍＡｈ／ｇ〜約５５０ｍＡｈ／ｇ、約５００ｍＡｈ／ｇ〜約６００ｍＡｈ／ｇ、約５００ｍＡｈ／ｇ〜約６５０ｍＡｈ／ｇ、約５５０ｍＡｈ／ｇ〜約６００ｍＡｈ／ｇ、約５５０ｍＡｈ／ｇ〜約６５０ｍＡｈ／ｇ、または約６００ｍＡｈ／ｇ〜約６５０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約１０Ｃの放電レートで、約１５０ｍＡｈ／ｇ、約２００ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ、約３５０ｍＡｈ／ｇ、約４００ｍＡｈ／ｇ、約４５０ｍＡｈ／ｇ、約５００ｍＡｈ／ｇ、約５５０ｍＡｈ／ｇ、約６００ｍＡｈ／ｇ、または約６５０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約１０Ｃの放電レートで、少なくとも約２００ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ、約３５０ｍＡｈ／ｇ、約４００ｍＡｈ／ｇ、約４５０ｍＡｈ／ｇ、約５００ｍＡｈ／ｇ、約５５０ｍＡｈ／ｇ、約６００ｍＡｈ／ｇ、または約６５０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。
【０１７５】
いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約６０Ｃの放電レートで、約９０ｍＡｈ／ｇ〜約３５０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約６０Ｃの放電レートで、少なくとも約９０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約６０Ｃの放電レートで、最大で約３５０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約６０Ｃの放電レートで、約９０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ〜約１２５ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ〜約１５０ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ〜約１７５ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ〜約２００ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ〜約２２５ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ〜約２５０ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ〜約２７５ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ〜約３００ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ〜約３２５ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ〜約３５０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約１２５ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約１５０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約１７５ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約２００ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約２２５ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約２５０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約２７５ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約３００ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約３２５ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約３５０ｍＡｈ／ｇ、約１２５ｍＡｈ／ｇ〜約１５０ｍＡｈ／ｇ、約１２５ｍＡｈ／ｇ〜約１７５ｍＡｈ／ｇ、約１２５ｍＡｈ／ｇ〜約２００ｍＡｈ／ｇ、約１２５ｍＡｈ／ｇ〜約２２５ｍＡｈ／ｇ、約１２５ｍＡｈ／ｇ〜約２５０ｍＡｈ／ｇ、約１２５ｍＡｈ／ｇ〜約２７５ｍＡｈ／ｇ、約１２５ｍＡｈ／ｇ〜約３００ｍＡｈ／ｇ、約１２５ｍＡｈ／ｇ〜約３２５ｍＡｈ／ｇ、約１２５ｍＡｈ／ｇ〜約３５０ｍＡｈ／ｇ、約１５０ｍＡｈ／ｇ〜約１７５ｍＡｈ／ｇ、約１５０ｍＡｈ／ｇ〜約２００ｍＡｈ／ｇ、約１５０ｍＡｈ／ｇ〜約２２５ｍＡｈ／ｇ、約１５０ｍＡｈ／ｇ〜約２５０ｍＡｈ／ｇ、約１５０ｍＡｈ／ｇ〜約２７５ｍＡｈ／ｇ、約１５０ｍＡｈ／ｇ〜約３００ｍＡｈ／ｇ、約１５０ｍＡｈ／ｇ〜約３２５ｍＡｈ／ｇ、約１５０ｍＡｈ／ｇ〜約３５０ｍＡｈ／ｇ、約１７５ｍＡｈ／ｇ〜約２００ｍＡｈ／ｇ、約１７５ｍＡｈ／ｇ〜約２２５ｍＡｈ／ｇ、約１７５ｍＡｈ／ｇ〜約２５０ｍＡｈ／ｇ、約１７５ｍＡｈ／ｇ〜約２７５ｍＡｈ／ｇ、約１７５ｍＡｈ／ｇ〜約３００ｍＡｈ／ｇ、約１７５ｍＡｈ／ｇ〜約３２５ｍＡｈ／ｇ、約１７５ｍＡｈ／ｇ〜約３５０ｍＡｈ／ｇ、約２００ｍＡｈ／ｇ〜約２２５ｍＡｈ／ｇ、約２００ｍＡｈ／ｇ〜約２５０ｍＡｈ／ｇ、約２００ｍＡｈ／ｇ〜約２７５ｍＡｈ／ｇ、約２００ｍＡｈ／ｇ〜約３００ｍＡｈ／ｇ、約２００ｍＡｈ／ｇ〜約３２５ｍＡｈ／ｇ、約２００ｍＡｈ／ｇ〜約３５０ｍＡｈ／ｇ、約２２５ｍＡｈ／ｇ〜約２５０ｍＡｈ／ｇ、約２２５ｍＡｈ／ｇ〜約２７５ｍＡｈ／ｇ、約２２５ｍＡｈ／ｇ〜約３００ｍＡｈ／ｇ、約２２５ｍＡｈ／ｇ〜約３２５ｍＡｈ／ｇ、約２２５ｍＡｈ／ｇ〜約３５０ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約２７５ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約３００ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約３２５ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ〜約３５０ｍＡｈ／ｇ、約２７５ｍＡｈ／ｇ〜約３００ｍＡｈ／ｇ、約２７５ｍＡｈ／ｇ〜約３２５ｍＡｈ／ｇ、約２７５ｍＡｈ／ｇ〜約３５０ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ〜約３２５ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ〜約３５０ｍＡｈ／ｇ、または約３２５ｍＡｈ／ｇ〜約３５０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約６０Ｃの放電レートで、約９０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ、約１２５ｍＡｈ／ｇ、約１５０ｍＡｈ／ｇ、約１７５ｍＡｈ／ｇ、約２００ｍＡｈ／ｇ、約２２５ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ、約２７５ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ、約３２５ｍＡｈ／ｇ、または約３５０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約６０Ｃの放電レートで、少なくとも約１００ｍＡｈ／ｇ、約１２５ｍＡｈ／ｇ、約１５０ｍＡｈ／ｇ、約１７５ｍＡｈ／ｇ、約２００ｍＡｈ／ｇ、約２２５ｍＡｈ／ｇ、約２５０ｍＡｈ／ｇ、約２７５ｍＡｈ／ｇ、約３００ｍＡｈ／ｇ、約３２５ｍＡｈ／ｇ、または約３５０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。
【０１７６】
いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約１００Ｃの放電レートで、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約２４０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約１００Ｃの放電レートで、少なくとも約６０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約１００Ｃの放電レートで、最大で約２４０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約１００Ｃの放電レートで、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約８０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約１４０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約１６０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約１８０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約２００ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約２２０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約２４０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約１４０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約１６０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約１８０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約２００ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約２２０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約２４０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約１４０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約１６０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約１８０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約２００ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約２２０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約２４０ｍＡｈ／ｇ、約１２０ｍＡｈ／ｇ〜約１４０ｍＡｈ／ｇ、約１２０ｍＡｈ／ｇ〜約１６０ｍＡｈ／ｇ、約１２０ｍＡｈ／ｇ〜約１８０ｍＡｈ／ｇ、約１２０ｍＡｈ／ｇ〜約２００ｍＡｈ／ｇ、約１２０ｍＡｈ／ｇ〜約２２０ｍＡｈ／ｇ、約１２０ｍＡｈ／ｇ〜約２４０ｍＡｈ／ｇ、約１４０ｍＡｈ／ｇ〜約１６０ｍＡｈ／ｇ、約１４０ｍＡｈ／ｇ〜約１８０ｍＡｈ／ｇ、約１４０ｍＡｈ／ｇ〜約２００ｍＡｈ／ｇ、約１４０ｍＡｈ／ｇ〜約２２０ｍＡｈ／ｇ、約１４０ｍＡｈ／ｇ〜約２４０ｍＡｈ／ｇ、約１６０ｍＡｈ／ｇ〜約１８０ｍＡｈ／ｇ、約１６０ｍＡｈ／ｇ〜約２００ｍＡｈ／ｇ、約１６０ｍＡｈ／ｇ〜約２２０ｍＡｈ／ｇ、約１６０ｍＡｈ／ｇ〜約２４０ｍＡｈ／ｇ、約１８０ｍＡｈ／ｇ〜約２００ｍＡｈ／ｇ、約１８０ｍＡｈ／ｇ〜約２２０ｍＡｈ／ｇ、約１８０ｍＡｈ／ｇ〜約２４０ｍＡｈ／ｇ、約２００ｍＡｈ／ｇ〜約２２０ｍＡｈ／ｇ、約２００ｍＡｈ／ｇ〜約２４０ｍＡｈ／ｇ、または約２２０ｍＡｈ／ｇ〜約２４０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約１００Ｃの放電レートで、約６０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ、約１２０ｍＡｈ／ｇ、約１４０ｍＡｈ／ｇ、約１６０ｍＡｈ／ｇ、約１８０ｍＡｈ／ｇ、約２００ｍＡｈ／ｇ、約２２０ｍＡｈ／ｇ、または約２４０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約１００Ｃの放電レートで、少なくとも約８０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ、約１２０ｍＡｈ／ｇ、約１４０ｍＡｈ／ｇ、約１６０ｍＡｈ／ｇ、約１８０ｍＡｈ／ｇ、約２００ｍＡｈ／ｇ、約２２０ｍＡｈ／ｇ、または約２４０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。
【０１７７】
いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約１６０Ｃの放電レートで、約４５ｍＡｈ／ｇ〜約１８０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約１６０Ｃの放電レートで、少なくとも約４５ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約１６０Ｃの放電レートで、最大で約１８０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約１６０Ｃの放電レートで、約４５ｍＡｈ／ｇ〜約５０ｍＡｈ／ｇ、約４５ｍＡｈ／ｇ〜約６０ｍＡｈ／ｇ、約４５ｍＡｈ／ｇ〜約７０ｍＡｈ／ｇ、約４５ｍＡｈ／ｇ〜約８０ｍＡｈ／ｇ、約４５ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約４５ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約４５ｍＡｈ／ｇ〜約１３０ｍＡｈ／ｇ、約４５ｍＡｈ／ｇ〜約１４０ｍＡｈ／ｇ、約４５ｍＡｈ／ｇ〜約１５０ｍＡｈ／ｇ、約４５ｍＡｈ／ｇ〜約１６０ｍＡｈ／ｇ、約４５ｍＡｈ／ｇ〜約１８０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約６０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約７０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約８０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約１３０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約１４０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約１５０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約１６０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約１８０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約７０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約８０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約１３０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約１４０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約１５０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約１６０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約１８０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約８０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約１３０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約１４０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約１５０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約１６０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約１８０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約１３０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約１４０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約１５０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約１６０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約１８０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約１３０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約１４０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約１５０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約１６０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約１８０ｍＡｈ／ｇ、約１２０ｍＡｈ／ｇ〜約１３０ｍＡｈ／ｇ、約１２０ｍＡｈ／ｇ〜約１４０ｍＡｈ／ｇ、約１２０ｍＡｈ／ｇ〜約１５０ｍＡｈ／ｇ、約１２０ｍＡｈ／ｇ〜約１６０ｍＡｈ／ｇ、約１２０ｍＡｈ／ｇ〜約１８０ｍＡｈ／ｇ、約１３０ｍＡｈ／ｇ〜約１４０ｍＡｈ／ｇ、約１３０ｍＡｈ／ｇ〜約１５０ｍＡｈ／ｇ、約１３０ｍＡｈ／ｇ〜約１６０ｍＡｈ／ｇ、約１３０ｍＡｈ／ｇ〜約１８０ｍＡｈ／ｇ、約１４０ｍＡｈ／ｇ〜約１５０ｍＡｈ／ｇ、約１４０ｍＡｈ／ｇ〜約１６０ｍＡｈ／ｇ、約１４０ｍＡｈ／ｇ〜約１８０ｍＡｈ／ｇ、約１５０ｍＡｈ／ｇ〜約１６０ｍＡｈ／ｇ、約１５０ｍＡｈ／ｇ〜約１８０ｍＡｈ／ｇ、または約１６０ｍＡｈ／ｇ〜約１８０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約１６０Ｃの放電レートで、約４５ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ、約１２０ｍＡｈ／ｇ、約１３０ｍＡｈ／ｇ、約１４０ｍＡｈ／ｇ、約１５０ｍＡｈ／ｇ、約１６０ｍＡｈ／ｇ、または約１８０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約１６０Ｃの放電レートで、少なくとも約５０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ、約１２０ｍＡｈ／ｇ、約１３０ｍＡｈ／ｇ、約１４０ｍＡｈ／ｇ、約１５０ｍＡｈ／ｇ、約１６０ｍＡｈ／ｇ、または約１８０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。
【０１７８】
いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約２００Ｃの放電レートで、約３５ｍＡｈ／ｇ〜約１５０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約２００Ｃの放電レートで、少なくとも約３５ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約２００Ｃの放電レートで、最大で約１５０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約２００Ｃの放電レートで、約３５ｍＡｈ／ｇ〜約４０ｍＡｈ／ｇ、約３５ｍＡｈ／ｇ〜約５０ｍＡｈ／ｇ、約３５ｍＡｈ／ｇ〜約６０ｍＡｈ／ｇ、約３５ｍＡｈ／ｇ〜約７０ｍＡｈ／ｇ、約３５ｍＡｈ／ｇ〜約８０ｍＡｈ／ｇ、約３５ｍＡｈ／ｇ〜約９０ｍＡｈ／ｇ、約３５ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約３５ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約３５ｍＡｈ／ｇ〜約１３０ｍＡｈ／ｇ、約３５ｍＡｈ／ｇ〜約１４０ｍＡｈ／ｇ、約３５ｍＡｈ／ｇ〜約１５０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約５０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約６０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約７０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約８０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約９０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約１３０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約１４０ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ〜約１５０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約６０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約７０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約８０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約９０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約１３０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約１４０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約１５０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約７０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約８０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約９０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約１３０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約１４０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ〜約１５０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約８０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約９０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約１３０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約１４０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ〜約１５０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約９０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約１３０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約１４０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ〜約１５０ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ〜約１３０ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ〜約１４０ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ〜約１５０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約１２０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約１３０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約１４０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約１５０ｍＡｈ／ｇ、約１２０ｍＡｈ／ｇ〜約１３０ｍＡｈ／ｇ、約１２０ｍＡｈ／ｇ〜約１４０ｍＡｈ／ｇ、約１２０ｍＡｈ／ｇ〜約１５０ｍＡｈ／ｇ、約１３０ｍＡｈ／ｇ〜約１４０ｍＡｈ／ｇ、約１３０ｍＡｈ／ｇ〜約１５０ｍＡｈ／ｇ、または約１４０ｍＡｈ／ｇ〜約１５０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約２００Ｃの放電レートで、約３５ｍＡｈ／ｇ、約４０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ、約１２０ｍＡｈ／ｇ、約１３０ｍＡｈ／ｇ、約１４０ｍＡｈ／ｇ、または約１５０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約２００Ｃの放電レートで、少なくとも約４０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ、約６０ｍＡｈ／ｇ、約７０ｍＡｈ／ｇ、約８０ｍＡｈ／ｇ、約９０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ、約１２０ｍＡｈ／ｇ、約１３０ｍＡｈ／ｇ、約１４０ｍＡｈ／ｇ、または約１５０ｍＡｈ／ｇの重量比容量を有する。
【０１７９】
いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約５ｍＡｈ／ｇ〜約１，６００ｍＡｈ／ｇの充電レートを有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、少なくとも約５ｍＡｈ／ｇの充電レートを有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは最大で約１，６００ｍＡｈ／ｇの充電レートを有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約５ｍＡｈ／ｇ〜約１０ｍＡｈ／ｇ、約５ｍＡｈ／ｇ〜約２０ｍＡｈ／ｇ、約５ｍＡｈ／ｇ〜約５０ｍＡｈ／ｇ、約５ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約５ｍＡｈ／ｇ〜約２００ｍＡｈ／ｇ、約５ｍＡｈ／ｇ〜約５００ｍＡｈ／ｇ、約５ｍＡｈ／ｇ〜約１，０００ｍＡｈ／ｇ、約５ｍＡｈ／ｇ〜約１，２００ｍＡｈ／ｇ、約５ｍＡｈ／ｇ〜約１，６００ｍＡｈ／ｇ、約１０ｍＡｈ／ｇ〜約２０ｍＡｈ／ｇ、約１０ｍＡｈ／ｇ〜約５０ｍＡｈ／ｇ、約１０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約１０ｍＡｈ／ｇ〜約２００ｍＡｈ／ｇ、約１０ｍＡｈ／ｇ〜約５００ｍＡｈ／ｇ、約１０ｍＡｈ／ｇ〜約１，０００ｍＡｈ／ｇ、約１０ｍＡｈ／ｇ〜約１，２００ｍＡｈ／ｇ、約１０ｍＡｈ／ｇ〜約１，６００ｍＡｈ／ｇ、約２０ｍＡｈ／ｇ〜約５０ｍＡｈ／ｇ、約２０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約２０ｍＡｈ／ｇ〜約２００ｍＡｈ／ｇ、約２０ｍＡｈ／ｇ〜約５００ｍＡｈ／ｇ、約２０ｍＡｈ／ｇ〜約１，０００ｍＡｈ／ｇ、約２０ｍＡｈ／ｇ〜約１，２００ｍＡｈ／ｇ、約２０ｍＡｈ／ｇ〜約１，６００ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約１００ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約２００ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約５００ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約１，０００ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約１，２００ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ〜約１，６００ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約２００ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約５００ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約１，０００ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約１，２００ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ〜約１，６００ｍＡｈ／ｇ、約２００ｍＡｈ／ｇ〜約５００ｍＡｈ／ｇ、約２００ｍＡｈ／ｇ〜約１，０００ｍＡｈ／ｇ、約２００ｍＡｈ／ｇ〜約１，２００ｍＡｈ／ｇ、約２００ｍＡｈ／ｇ〜約１，６００ｍＡｈ／ｇ、約５００ｍＡｈ／ｇ〜約１，０００ｍＡｈ／ｇ、約５００ｍＡｈ／ｇ〜約１，２００ｍＡｈ／ｇ、約５００ｍＡｈ／ｇ〜約１，６００ｍＡｈ／ｇ、約１，０００ｍＡｈ／ｇ〜約１，２００ｍＡｈ／ｇ、約１，０００ｍＡｈ／ｇ〜約１，６００ｍＡｈ／ｇ、または約１，２００ｍＡｈ／ｇ〜約１，６００ｍＡｈ／ｇの充電レートを有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約５ｍＡｈ／ｇ、約１０ｍＡｈ／ｇ、約２０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ、約２００ｍＡｈ／ｇ、約５００ｍＡｈ／ｇ、約１，０００ｍＡｈ／ｇ、約１，２００ｍＡｈ／ｇ、または約１，６００ｍＡｈ／ｇの充電レートを有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、少なくとも約１０ｍＡｈ／ｇ、約２０ｍＡｈ／ｇ、約５０ｍＡｈ／ｇ、約１００ｍＡｈ／ｇ、約２００ｍＡｈ／ｇ、約５００ｍＡｈ／ｇ、約１，０００ｍＡｈ／ｇ、約１，２００ｍＡｈ／ｇ、または約１，６００ｍＡｈ／ｇの充電レートを有する。
【０１８０】
いくつかの実施形態では、本開示のエネルギー貯蔵デバイスは、優れたレート能力および最大約８４７Ｃの超高速充放電レートを示す。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは約１００Ｃ〜約１６００Ｃの充電レートを有する。充電レート、またはＣレートは、エネルギー貯蔵デバイスがその最大容量と比較して充電されるレートの基準である。０．５Ｃ、１Ｃ、および２００Ｃの充電レートを有するエネルギー貯蔵デバイスは、完全に充電するのにそれぞれ２時間、１時間、１８秒かかる。
【０１８１】
いくつかの実施形態では、本開示のエネルギー貯蔵デバイスは、従来の電池を充電するのに必要な時間と比較して、ほんの数秒で再充電されることができる。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約１．５秒〜約３，０００秒の再充電時間を有している。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、少なくとも約１．５秒の再充電時間を有している。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、最大で約３，０００秒の再充電時間を有している。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約１．５秒〜約２秒、約１．５秒〜約５秒、約１．５秒〜約１０秒、約１．５秒〜約２０秒、約１．５秒〜約５０秒、約１．５秒〜約１００秒、約１．５秒〜約２００秒、約１．５秒〜約５００秒、約１．５秒〜約１，０００秒、約１．５秒〜約２，０００秒、約１．５秒〜約３，０００秒、約２秒〜約５秒、約２秒〜約１０秒、約２秒〜約２０秒、約２秒〜約５０秒、約２秒〜約１００秒、約２秒〜約２００秒、約２秒〜約５００秒、約２秒〜約１，０００秒、約２秒〜約２，０００秒、約２秒〜約３，０００秒、約５秒〜約１０秒、約５秒〜約２０秒、約５秒〜約５０秒、約５秒〜約１００秒、約５秒〜約２００秒、約５秒〜約５００秒、約５秒〜約１，０００秒、約５秒〜約２，０００秒、約５秒〜約３，０００秒、約１０秒〜約２０秒、約１０秒〜約５０秒、約１０秒〜約１００秒、約１０秒〜約２００秒、約１０秒〜約５００秒、約１０秒〜約１，０００秒、約１０秒〜約２，０００秒、約１０秒〜約３，０００秒、約２０秒〜約５０秒、約２０秒〜約１００秒、約２０秒〜約２００秒、約２０秒〜約５００秒、約２０秒〜約１，０００秒、約２０秒〜約２，０００秒、約２０秒〜約３，０００秒、約５０秒〜約１００秒、約５０秒〜約２００秒、約５０秒〜約５００秒、約５０秒〜約１，０００秒、約５０秒〜約２，０００秒、約５０秒〜約３，０００秒、約１００秒〜約２００秒、約１００秒〜約５００秒、約１００秒〜約１，０００秒、約１００秒〜約２，０００秒、約１００秒〜約３，０００秒、約２００秒〜約５００秒、約２００秒〜約１，０００秒、約２００秒〜約２，０００秒、約２００秒〜約３，０００秒、約５００秒〜約１，０００秒、約５００秒〜約２，０００秒、約５００秒〜約３，０００秒、約１，０００秒〜約２，０００秒、約１，０００秒〜約３，０００秒、または約２，０００秒〜約３，０００秒の再充電時間を有している。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約１．５秒、約２秒、約５秒、約１０秒、約２０秒、約５０秒、約１００秒、約２００秒、約５００秒、約１，０００秒、約２，０００秒、または約３，０００秒の再充電時間を有している。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、最大で約１．５秒、約２秒、約５秒、約１０秒、約２０秒、約５０秒、約１００秒、約２００秒、約５００秒、約１，０００秒、約２，０００秒、または約３，０００秒の再充電時間を有している。
【０１８２】
１８６５０型は、エネルギー貯蔵デバイスのサイズを、直径が約１６ｍｍ、長さが約６５ｍｍの円筒形として定義する。
【０１８３】
いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、１８６５０型では約２ミリオーム〜約１０ミリオームの等価直列抵抗を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、１８６５０型では少なくとも約２ミリオームの等価直列抵抗を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは１８６５０型では最大で約１０ミリオームの等価直列抵抗を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、１８６５０型では、約２ミリオーム〜約２．５ミリオーム、約２ミリオーム〜約３ミリオーム、約２ミリオーム〜約３．５ミリオーム、約２ミリオーム〜約４ミリオーム、約２ミリオーム〜約４．５ミリオーム、約２ミリオーム〜約５ミリオーム、約２ミリオーム〜約６ミリオーム、約２ミリオーム〜約７ミリオーム、約２ミリオーム〜約８ミリオーム、約２ミリオーム〜約１０ミリオーム、約２．５ミリオーム〜約３ミリオーム、約２．５ミリオーム〜約３．５ミリオーム、約２．５ミリオーム〜約４ミリオーム、約２．５ミリオーム〜約４．５ミリオーム、約２．５ミリオーム〜約５ミリオーム、約２．５ミリオーム〜約６ミリオーム、約２．５ミリオーム〜約７ミリオーム、約２．５ミリオーム〜約８ミリオーム、約２．５ミリオーム〜約１０ミリオーム、約３ミリオーム〜約３．５ミリオーム、約３ミリオーム〜約４ミリオーム、約３ミリオーム〜約４．５ミリオーム、約３ミリオーム〜約５ミリオーム、約３ミリオーム〜約６ミリオーム、約３ミリオーム〜約７ミリオーム、約３ミリオーム〜約８ミリオーム、約３ミリオーム〜約１０ミリオーム、約３．５ミリオーム〜約４ミリオーム、約３．５ミリオーム〜約４．５ミリオーム、約３．５ミリオーム〜約５ミリオーム、約３．５ミリオーム〜約６ミリオーム、約３．５ミリオーム〜約７ミリオーム、約３．５ミリオーム〜約８ミリオーム、約３．５ミリオーム〜約１０ミリオーム、約４ミリオーム〜約４．５ミリオーム、約４ミリオーム〜約５ミリオーム、約４ミリオーム〜約６ミリオーム、約４ミリオーム〜約７ミリオーム、約４ミリオーム〜約８ミリオーム、約４ミリオーム〜約１０ミリオーム、約４．５ミリオーム〜約５ミリオーム、約４．５ミリオーム〜約６ミリオーム、約４．５ミリオーム〜約７ミリオーム、約４．５ミリオーム〜約８ミリオーム、約４．５ミリオーム〜約１０ミリオーム、約５ミリオーム〜約６ミリオーム、約５ミリオーム〜約７ミリオーム、約５ミリオーム〜約８ミリオーム、約５ミリオーム〜約１０ミリオーム、約６ミリオーム〜約７ミリオーム、約６ミリオーム〜約８ミリオーム、約６ミリオーム〜約１０ミリオーム、約７ミリオーム〜約８ミリオーム、約７ミリオーム〜約１０ミリオーム、または約８ミリオーム〜約１０ミリオームの等価直列抵抗を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、１８６５０型では、約２ミリオーム、約２．５ミリオーム、約３ミリオーム、約３．５ミリオーム、約４ミリオーム、約４．５ミリオーム、約５ミリオーム、約６ミリオーム、約７ミリオーム、約８ミリオーム、または約１０ミリオームの等価直列抵抗を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、１８６５０型では、最大で約２ミリオーム、約２．５ミリオーム、約３ミリオーム、約３．５ミリオーム、約４ミリオーム、約４．５ミリオーム、約５ミリオーム、約６ミリオーム、約７ミリオーム、または約８ミリオームの等価直列抵抗を有する。
【０１８４】
いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約５００サイクル〜約１０，０００サイクルの充放電寿命を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは少なくとも約５００サイクルの充放電寿命を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、最大で約１０，０００サイクルの充放電寿命を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約５００サイクル〜約６００サイクル、約５００サイクル〜約７００サイクル、約５００サイクル〜約８００サイクル、約５００サイクル〜約１，０００サイクル、約５００サイクル〜約２，０００サイクル、約５００サイクル〜約３，０００サイクル、約５００サイクル〜約５，０００サイクル、約５００サイクル〜約６，０００サイクル、約５００サイクル〜約７，０００サイクル、約５００サイクル〜約８，０００サイクル、約５００サイクル〜約１０，０００サイクル、約６００サイクル〜約７００サイクル、約６００サイクル〜約８００サイクル、約６００サイクル〜約１，０００サイクル、約６００サイクル〜約２，０００サイクル、約６００サイクル〜約３，０００サイクル、約６００サイクル〜約５，０００サイクル、約６００サイクル〜約６，０００サイクル、約６００サイクル〜約７，０００サイクル、約６００サイクル〜約８，０００サイクル、約６００サイクル〜約１０，０００サイクル、約７００サイクル〜約８００サイクル、約７００サイクル〜約１，０００サイクル、約７００サイクル〜約２，０００サイクル、約７００サイクル〜約３，０００サイクル、約７００サイクル〜約５，０００サイクル、約７００サイクル〜約６，０００サイクル、約７００サイクル〜約７，０００サイクル、約７００サイクル〜約８，０００サイクル、約７００サイクル〜約１０，０００サイクル、約８００サイクル〜約１，０００サイクル、約８００サイクル〜約２，０００サイクル、約８００サイクル〜約３，０００サイクル、約８００サイクル〜約５，０００サイクル、約８００サイクル〜約６，０００サイクル、約８００サイクル〜約７，０００サイクル、約８００サイクル〜約８，０００サイクル、約８００サイクル〜約１０，０００サイクル、約１，０００サイクル〜約２，０００サイクル、約１，０００サイクル〜約３，０００サイクル、約１，０００サイクル〜約５，０００サイクル、約１，０００サイクル〜約６，０００サイクル、約１，０００サイクル〜約７，０００サイクル、約１，０００サイクル〜約８，０００サイクル、約１，０００サイクル〜約１０，０００サイクル、約２，０００サイクル〜約３，０００サイクル、約２，０００サイクル〜約５，０００サイクル、約２，０００サイクル〜約６，０００サイクル、約２，０００サイクル〜約７，０００サイクル、約２，０００サイクル〜約８，０００サイクル、約２，０００サイクル〜約１０，０００サイクル、約３，０００サイクル〜約５，０００サイクル、約３，０００サイクル〜約６，０００サイクル、約３，０００サイクル〜約７，０００サイクル、約３，０００サイクル〜約８，０００サイクル、約３，０００サイクル〜約１０，０００サイクル、約５，０００サイクル〜約６，０００サイクル、約５，０００サイクル〜約７，０００サイクル、約５，０００サイクル〜約８，０００サイクル、約５，０００サイクル〜約１０，０００サイクル、約６，０００サイクル〜約７，０００サイクル、約６，０００サイクル〜約８，０００サイクル、約６，０００サイクル〜約１０，０００サイクル、約７，０００サイクル〜約８，０００サイクル、約７，０００サイクル〜約１０，０００サイクル、または約８，０００サイクル〜約１０，０００サイクルの充放電寿命を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約５００サイクル、約６００サイクル、約７００サイクル、約８００サイクル、約１，０００サイクル、約２，０００サイクル、約３，０００サイクル、約５，０００サイクル、約６，０００サイクル、約７，０００サイクル、約８，０００サイクル、または約１０，０００サイクルの充放電寿命を有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、少なくとも約６００サイクル、約７００サイクル、約８００サイクル、約１，０００サイクル、約２，０００サイクル、約３，０００サイクル、約５，０００サイクル、約６，０００サイクル、約７，０００サイクル、約８，０００サイクル、または約１０，０００サイクルの充放電寿命を有する。
【０１８５】
いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約１０，０００サイクル後に約１０％〜約３０％減少する、容量、出力密度、およびエネルギー密度のうちの少なくとも１つを有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約１０，０００サイクル後に少なくとも約１０％減少する、容量、出力密度、およびエネルギー密度のうちの少なくとも１つを有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約１０，０００サイクル後に最大で約３０％減少する、容量、出力密度、およびエネルギー密度のうちの少なくとも１つを有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約１０，０００サイクル後に約１０％〜約１２％、約１０％〜約１４％、約１０％〜約１６％、約１０％〜約１８％、約１０％〜約２０％、約１０％〜約２２％、約１０％〜約２４％、約１０％〜約２６％、約１０％〜約２８％、約１０％〜約３０％、約１２％〜約１４％、約１２％〜約１６％、約１２％〜約１８％、約１２％〜約２０％、約１２％〜約２２％、約１２％〜約２４％、約１２％〜約２６％、約１２％〜約２８％、約１２％〜約３０％、約１４％〜約１６％、約１４％〜約１８％、約１４％〜約２０％、約１４％〜約２２％、約１４％〜約２４％、約１４％〜約２６％、約１４％〜約２８％、約１４％〜約３０％、約１６％〜約１８％、約１６％〜約２０％、約１６％〜約２２％、約１６％〜約２４％、約１６％〜約２６％、約１６％〜約２８％、約１６％〜約３０％、約１８％〜約２０％、約１８％〜約２２％、約１８％〜約２４％、約１８％〜約２６％、約１８％〜約２８％、約１８％〜約３０％、約２０％〜約２２％、約２０％〜約２４％、約２０％〜約２６％、約２０％〜約２８％、約２０％〜約３０％、約２２％〜約２４％、約２２％〜約２６％、約２２％〜約２８％、約２２％〜約３０％、約２４％〜約２６％、約２４％〜約２８％、約２４％〜約３０％、約２６％〜約２８％、約２６％〜約３０％、または約２８％〜約３０％減少する、容量、出力密度、およびエネルギー密度のうちの少なくとも１つを有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約１０，０００サイクル後に約１０％、約１２％、約１４％、約１６％、約１８％、約２０％、約２２％、約２４％、約２６％、約２８％、または約３０％減少する、容量、出力密度、およびエネルギー密度のうちの少なくとも１つを有する。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約１０，０００サイクル後に最大で約１０％、約１２％、約１４％、約１６％、約１８％、約２０％、約２２％、約２４％、約２６％、または約２８％減少する、容量、出力密度、およびエネルギー密度のうちの少なくとも１つを有する。
【０１８６】
いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、Ｚｎ−Ｆｅ  ＬＤＨ／３ＤＧＡを含む第１の電極と、Ｎｉ（ＯＨ）２を含む第２の電極と、を備える。第１の電極および第２の電極のそれぞれの性能特性は、Ｚｎ−Ｆｅ  ＬＤＨ／３ＤＧＡを含む例示的な第１の電極およびＮｉ（ＯＨ）２を含む例示的な第２の電極を備える３Ｅセルエネルギー貯蔵デバイスの図１４ＡのＣＶのグラフに示される。
【０１８７】
いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、Ｚｎ−Ｆｅ  ＬＤＨ／３ＤＧＡを含む第１の電極と、Ｎｉ（ＯＨ）２を含む第２の電極と、ＺｎＯ飽和ＫＯＨ溶液を含む電解質と、を備える。１０ｍＶ／ｓのスキャン速度における、Ｚｎ−Ｆｅ  ＬＤＨ／３ＤＧＡを含む第１の電極と、Ｎｉ（ＯＨ）２を含む第２の電極と、ＺｎＯ飽和ＫＯＨ溶液を含む電解質と、を備える例示的なエネルギー貯蔵デバイスの性能特性は図１４ＢのＣＶのグラフに示される。さらに、１Ｃ〜４Ｃ、１０Ｃ〜８０Ｃ、１００Ｃ〜２００Ｃ、および１Ｃ〜２００Ｃの放電レートにおける、Ｚｎ−Ｆｅ  ＬＤＨ／３ＤＧＡを含む第１の電極と、Ｎｉ（ＯＨ）２を含む第２の電極と、ＺｎＯ飽和ＫＯＨ溶液を含む電解質と、を備える例示的なエネルギー貯蔵デバイスの性能特性は、図１５Ａ〜Ｄのガルバニック充放電（ＧＣＤ）グラフに示される。図１５Ａ〜Ｄに示すように、例示的なエネルギー貯蔵デバイスは、安定した放電レートを示し、放電全体にわたって高エネルギーおよび高出力を可能にする。
【０１８８】
さらに図１７は、Ｚｎ−Ｆｅ  ＬＤＨ／３ＤＧＡを含む第１の電極と、Ｎｉ（ＯＨ）２を含む第２の電極と、ＺｎＯ飽和ＫＯＨ溶液を含む電解質と、を備えるエネルギー貯蔵デバイスのナイキストプロットを示す。
【０１８９】
３Ｅセル内にＮｉ（ＯＨ）２および３．０Ｍ  ＫＯＨを含む例示的な第２の電極の性能特性は、図１８Ａのナイキストプロット、図１８Ｂの高周波インピーダンススペクトルによってさらに特徴付けられる。
【０１９０】
最後に、図１９は、図１７の実験的電気化学インピーダンス分光法（ＥＩＳ）測定に適合された等価回路の図である。図１９の図による等価回路特性は、以下の表５に記載される。
【表５】
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【０１９１】
第１の電極の形成方法
本明細書では、特定の実施形態において、溶液を形成することと、溶液を攪拌することと、溶液を加熱することと、溶液を冷却することと、溶液を溶媒ですすぐことと、溶液を凍結乾燥することと、を含む第１の電極を形成する方法が記載されている。
【０１９２】
いくつかの実施形態では、溶液は、還元剤、潮解液、および炭素系分散体を含む。いくつかの実施形態では、還元剤は、尿素、クエン酸、アスコルビン酸、ヒドラジン水和物、ヒドロキノン、水素化ホウ素ナトリウム、臭化水素、ヨウ化水素、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、強塩基は尿素を含む。いくつかの実施形態では、強塩基はヒドロキノンを含む。いくつかの実施形態では、強塩基はアスコルビン酸を含む。
【０１９３】
いくつかの実施形態では、潮解液は塩を含む。いくつかの実施形態では、塩は、クエン酸塩、塩化物塩、硝酸塩、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、クエン酸塩は、クエン酸亜鉛（ＩＩＩ）、クエン酸亜鉛（ＩＩＩ）六水和物、クエン酸鉄（ＩＩＩ）、クエン酸鉄（ＩＩＩ）六水和物、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、塩化物塩は、塩化亜鉛（ＩＩＩ）、硝酸亜鉛（ＩＩＩ）六水和物、塩化鉄（ＩＩＩ）、塩化鉄（ＩＩＩ）六水和物、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、硝酸塩は、硝酸亜鉛（ＩＩＩ）、硝酸亜鉛（ＩＩＩ）六水和物、硝酸鉄（ＩＩＩ）、硝酸鉄（ＩＩＩ）六水和物、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、潮解液は硝酸亜鉛（ＩＩＩ）六水和物を含む。いくつかの実施形態では、潮解液は硝酸鉄（ＩＩＩ）を含む。いくつかの実施形態では、潮解液は硝酸亜鉛（ＩＩ）六水和物を含む。
【０１９４】
いくつかの実施形態では、炭素系分散体は、カーボン系発泡体、カーボン系エアロゲル、カーボン系ヒドロゲル、カーボン系イオノゲル、カーボン系ナノシート、カーボンナノチューブ、カーボンナノシート、カーボンクロス、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、炭素系分散体は、グラフェン、酸化グラフェン、グラファイト、活性炭、カーボンブラック、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、炭素系分散体はカーボンナノチューブを含む。いくつかの実施形態では、炭素系分散体は酸化グラフェンを含む。いくつかの実施形態では、炭素系分散体は活性炭を含む。
【０１９５】
いくつかの実施形態では、溶液中の還元剤の質量百分率は約３０％〜約９０％である。いくつかの実施形態では、溶液中の還元剤の質量百分率は少なくとも約３０％である。いくつかの実施形態では、溶液中の還元剤の質量百分率は最大で約９０％である。いくつかの実施形態では、溶液中の還元剤の質量百分率は、約３０％〜約３５％、約３０％〜約４０％、約３０％〜約４５％、約３０％〜約５０％、約３０％〜約５５％、約３０％〜約６０％、約３０％〜約６５％、約３０％〜約７０％、約３０％〜約７５％、約３０％〜約８０％、約３０％〜約９０％、約３５％〜約４０％、約３５％〜約４５％、約３５％〜約５０％、約３５％〜約５５％、約３５％〜約６０％、約３５％〜約６５％、約３５％〜約７０％、約３５％〜約７５％、約３５％〜約８０％、約３５％〜約９０％、約４０％〜約４５％、約４０％〜約５０％、約４０％〜約５５％、約４０％〜約６０％、約４０％〜約６５％、約４０％〜約７０％、約４０％〜約７５％、約４０％〜約８０％、約４０％〜約９０％、約４５％〜約５０％、約４５％〜約５５％、約４５％〜約６０％、約４５％〜約６５％、約４５％〜約７０％、約４５％〜約７５％、約４５％〜約８０％、約４５％〜約９０％、約５０％〜約５５％、約５０％〜約６０％、約５０％〜約６５％、約５０％〜約７０％、約５０％〜約７５％、約５０％〜約８０％、約５０％〜約９０％、約５５％〜約６０％、約５５％〜約６５％、約５５％〜約７０％、約５５％〜約７５％、約５５％〜約８０％、約５５％〜約９０％、約６０％〜約６５％、約６０％〜約７０％、約６０％〜約７５％、約６０％〜約８０％、約６０％〜約９０％、約６５％〜約７０％、約６５％〜約７５％、約６５％〜約８０％、約６５％〜約９０％、約７０％〜約７５％、約７０％〜約８０％、約７０％〜約９０％、約７５％〜約８０％、約７５％〜約９０％、または約８０％〜約９０％である。いくつかの実施形態では、溶液中の還元剤の質量百分率は、約３０％、約３５％、約４０％、約４５％、約５０％、約５５％、約６０％、約６５％、約７０％、約７５％、約８０％、または約９０％である。いくつかの実施形態では、溶液中の還元剤の質量百分率は、少なくとも約３５％、約４０％、約４５％、約５０％、約５５％、約６０％、約６５％、約７０％、約７５％、約８０％、または約９０％である。いくつかの実施形態では、溶液中の還元剤の質量百分率は、最大で約３０％、約３５％、約４０％、約４５％、約５０％、約５５％、約６０％、約６５％、約７０％、約７５％、または約８０％である。
【０１９６】
いくつかの実施形態では、溶液中の潮解液の質量百分率は約５％〜約３０％である。いくつかの実施形態では、溶液中の潮解液の質量百分率は少なくとも約５％である。いくつかの実施形態では、溶液中の潮解液の質量百分率は最大で約３０％である。いくつかの実施形態では、溶液中の潮解液の質量百分率は、約５％〜約６％、約５％〜約８％、約５％〜約１０％、約５％〜約１２％、約５％〜約１４％、約５％〜約１６％、約５％〜約１８％、約５％〜約２０％、約５％〜約２５％、約５％〜約３０％、約６％〜約８％、約６％〜約１０％、約６％〜約１２％、約６％〜約１４％、約６％〜約１６％、約６％〜約１８％、約６％〜約２０％、約６％〜約２５％、約６％〜約３０％、約８％〜約１０％、約８％〜約１２％、約８％〜約１４％、約８％〜約１６％、約８％〜約１８％、約８％〜約２０％、約８％〜約２５％、約８％〜約３０％、約１０％〜約１２％、約１０％〜約１４％、約１０％〜約１６％、約１０％〜約１８％、約１０％〜約２０％、約１０％〜約２５％、約１０％〜約３０％、約１２％〜約１４％、約１２％〜約１６％、約１２％〜約１８％、約１２％〜約２０％、約１２％〜約２５％、約１２％〜約３０％、約１４％〜約１６％、約１４％〜約１８％、約１４％〜約２０％、約１４％〜約２５％、約１４％〜約３０％、約１６％〜約１８％、約１６％〜約２０％、約１６％〜約２５％、約１６％〜約３０％、約１８％〜約２０％、約１８％〜約２５％、約１８％〜約３０％、約２０％〜約２５％、約２０％〜約３０％、または約２５％〜約３０％である。いくつかの実施形態では、溶液中の潮解液の質量百分率は、約５％、約６％、約８％、約１０％、約１２％、約１４％、約１６％、約１８％、約２０％、約２５％、または約３０％である。いくつかの実施形態では、溶液中の潮解液の質量百分率は、少なくとも約６％、約８％、約１０％、約１２％、約１４％、約１６％、約１８％、約２０％、約２５％、または約３０％である。いくつかの実施形態では、溶液中の潮解液の質量百分率は、最大で約５％、約６％、約８％、約１０％、約１２％、約１４％、約１６％、約１８％、約２０％、または約２５％である。
【０１９７】
いくつかの実施形態では、溶液中の炭素系分散体の質量百率は約１０％〜約４０％である。いくつかの実施形態では、溶液中の炭素系分散体の質量百分率は少なくとも約１０％である。いくつかの実施形態では、溶液中の炭素系分散体の質量百分率は最大で約４０％である。いくつかの実施形態では、溶液中の炭素系分散体の質量百分率は、約１０％〜約１２％、約１０％〜約１４％、約１０％〜約１６％、約１０％〜約１８％、約１０％〜約２０％、約１０％〜約２４％、約１０％〜約２８％、約１０％〜約３２％、約１０％〜約３４％、約１０％〜約４０％、約１２％〜約１４％、約１２％〜約１６％、約１２％〜約１８％、約１２％〜約２０％、約１２％〜約２４％、約１２％〜約２８％、約１２％〜約３２％、約１２％〜約３４％、約１２％〜約４０％、約１４％〜約１６％、約１４％〜約１８％、約１４％〜約２０％、約１４％〜約２４％、約１４％〜約２８％、約１４％〜約３２％、約１４％〜約３４％、約１４％〜約４０％、約１６％〜約１８％、約１６％〜約２０％、約１６％〜約２４％、約１６％〜約２８％、約１６％〜約３２％、約１６％〜約３４％、約１６％〜約４０％、約１８％〜約２０％、約１８％〜約２４％、約１８％〜約２８％、約１８％〜約３２％、約１８％〜約３４％、約１８％〜約４０％、約２０％〜約２４％、約２０％〜約２８％、約２０％〜約３２％、約２０％〜約３４％、約２０％〜約４０％、約２４％〜約２８％、約２４％〜約３２％、約２４％〜約３４％、約２４％〜約４０％、約２８％〜約３２％、約２８％〜約３４％、約２８％〜約４０％、約３２％〜約３４％、約３２％〜約４０％、または約３４％〜約４０％である。いくつかの実施形態では、溶液中の炭素系分散体の質量百分率は、約１０％、約１２％、約１４％、約１６％、約１８％、約２０％、約２４％、約２８％、約３２％、約３４％、または約４０％である。いくつかの実施形態では、溶液中の炭素系分散体の質量百分率は、少なくとも約１２％、約１４％、約１６％、約１８％、約２０％、約２４％、約２８％、約３２％、約３４％、または約４０％である。いくつかの実施形態では、溶液中の炭素系分散体の質量百分率は、最大で約１０％、約１２％、約１４％、約１６％、約１８％、約２０％、約２４％、約２８％、約３２％、または約３４％である。
【０１９８】
いくつかの実施形態では、溶液を約１０分〜約６０分間攪拌する。いくつかの実施形態では、溶液を少なくとも約１０分間攪拌する。いくつかの実施形態では、溶液を最大で約６０分間攪拌する。いくつかの実施形態では、溶液を約１０分〜約１５分、約１０分〜約２０分、約１０分〜約２５分、約１０分〜約３０分、約１０分〜約３５分、約１０分〜約４０分、約１０分〜約４５分、約１０分〜約５０分、約１０分〜約５５分、約１０分〜約６０分、約１５分〜約２０分、約１５分〜約２５分、約１５分〜約３０分、約１５分〜約３５分、約１５分〜約４０分、約１５分〜約４５分、約１５分〜約５０分、約１５分〜約５５分、約１５分〜約６０分、約２０分〜約２５分、約２０分〜約３０分、約２０分〜約３５分、約２０分〜約４０分、約２０分〜約４５分、約２０分〜約５０分、約２０分〜約５５分、約２０分〜約６０分、約２５分〜約３０分、約２５分〜約３５分、約２５分〜約４０分、約２５分〜約４５分、約２５分〜約５０分、約２５分〜約５５分、約２５分〜約６０分、約３０分〜約３５分、約３０分〜約４０分、約３０分〜約４５分、約３０分〜約５０分、約３０分〜約５５分、約３０分〜約６０分、約３５分〜約４０分、約３５分〜約４５分、約３５分〜約５０分、約３５分〜約５５分、約３５分〜約６０分、約４０分〜約４５分、約４０分〜約５０分、約４０分〜約５５分、約４０分〜約６０分、約４５分〜約５０分、約４５分〜約５５分、約４５分〜約６０分、約５０分〜約５５分、約５０分〜約６０分、または約５５分〜約６０分間攪拌する。いくつかの実施形態では、溶液を約１０分、約１５分、約２０分、約２５分、約３０分、約３５分、約４０分、約４５分、約５０分、約５５分、または約６０分間攪拌する。いくつかの実施形態では、溶液を少なくとも約１５分、約２０分、約２５分、約３０分、約３５分、約４０分、約４５分、約５０分、約５５分、または約６０分間攪拌する。いくつかの実施形態では、溶液を最大で約１０分、約１５分、約２０分、約２５分、約３０分、約３５分、約４０分、約４５分、約５０分、または約５５分間攪拌する。
【０１９９】
いくつかの実施形態では、溶液は、オートクレーブ、オーブン、火、ブンゼンバーナー、熱交換器、マイクロ波、またはそれらの任意の組み合わせによって加熱される。
【０２００】
いくつかの実施形態では、溶液は約８０℃〜約３６０℃の温度で加熱される。いくつかの実施形態では、溶液は少なくとも約８０℃の温度で加熱される。いくつかの実施形態では、溶液は最大で約３６０℃の温度で加熱される。いくつかの実施形態では、溶液は、約８０℃〜約１００℃、約８０℃〜約１２０℃、約８０℃〜約１４０℃、約８０℃〜約１６０℃、約８０℃〜約１８０℃、約８０℃〜約２００℃、約８０℃〜約２４０℃、約８０℃〜約２８０℃、約８０℃〜約３２０℃、約８０℃〜約３６０℃、約１００℃〜約１２０℃、約１００℃〜約１４０℃、約１００℃〜約１６０℃、約１００℃〜約１８０℃、約１００℃〜約２００℃、約１００℃〜約２４０℃、約１００℃〜約２８０℃、約１００℃〜約３２０℃、約１００℃〜約３６０℃、約１２０℃〜約１４０℃、約１２０℃〜約１６０℃、約１２０℃〜約１８０℃、約１２０℃〜約２００℃、約１２０℃〜約２４０℃、約１２０℃〜約２８０℃、約１２０℃〜約３２０℃、約１２０℃〜約３６０℃、約１４０℃〜約１６０℃、約１４０℃〜約１８０℃、約１４０℃〜約２００℃、約１４０℃〜約２４０℃、約１４０℃〜約２８０℃、約１４０℃〜約３２０℃、約１４０℃〜約３６０℃、約１６０℃〜約１８０℃、約１６０℃〜約２００℃、約１６０℃〜約２４０℃、約１６０℃〜約２８０℃、約１６０℃〜約３２０℃、約１６０℃〜約３６０℃、約１８０℃〜約２００℃、約１８０℃〜約２４０℃、約１８０℃〜約２８０℃、約１８０℃〜約３２０℃、約１８０℃〜約３６０℃、約２００℃〜約２４０℃、約２００℃〜約２８０℃、約２００℃〜約３２０℃、約２００℃〜約３６０℃、約２４０℃〜約２８０℃、約２４０℃〜約３２０℃、約２４０℃〜約３６０℃、約２８０℃〜約３２０℃、約２８０℃〜約３６０℃、または約３２０℃〜約３６０℃の温度で加熱される。いくつかの実施形態では、溶液は、約８０℃、約１００℃、約１２０℃、約１４０℃、約１６０℃、約１８０℃、約２００℃、約２４０℃、約２８０℃、約３２０℃、または約３６０℃の温度で加熱される。いくつかの実施形態では、溶液は、少なくとも約１００℃、約１２０℃、約１４０℃、約１６０℃、約１８０℃、約２００℃、約２４０℃、約２８０℃、約３２０℃、または約３６０℃の温度で加熱される。いくつかの実施形態では、溶液は最大で約８０℃、約１００℃、約１２０℃、約１４０℃、約１６０℃、約１８０℃、約２００℃、約２４０℃、約２８０℃、または約３２０℃の温度で加熱される。
【０２０１】
いくつかの実施形態では、溶液は約４時間〜約１６時間加熱される。いくつかの実施形態では、溶液は少なくとも約４時間加熱される。いくつかの実施形態では、溶液は最大で約１６時間加熱される。いくつかの実施形態では、溶液は、約４時間〜約５時間、約４時間〜約６時間、約４時間〜約７時間、約４時間〜約８時間、約４時間〜約９時間、約４時間〜約１０時間、約４時間〜約１１時間、約４時間〜約１２時間、約４時間〜約１３時間、約４時間〜約１４時間、約４時間〜約１６時間、約５時間〜約６時間、約５時間〜約７時間、約５時間〜約８時間、約５時間〜約９時間、約５時間〜約１０時間、約５時間〜約１１時間、約５時間〜約１２時間、約５時間〜約１３時間、約５時間〜約１４時間、約５時間〜約１６時間、約６時間〜約７時間、約６時間〜約８時間、約６時間〜約９時間、約６時間〜約１０時間、約６時間〜約１１時間、約６時間〜約１２時間、約６時間〜約１３時間、約６時間〜約１４時間、約６時間〜約１６時間、約７時間〜約８時間、約７時間〜約９時間、約７時間〜約１０時間、約７時間〜約１１時間、約７時間〜約１２時間、約７時間〜約１３時間、約７時間〜約１４時間、約７時間〜約１６時間、約８時間〜約９時間、約８時間〜約１０時間、約８時間〜約１１時間、約８時間〜約１２時間、約８時間〜約１３時間、約８時間〜約１４時間、約８時間〜約１６時間、約９時間〜約１０時間、約９時間〜約１１時間、約９時間〜約１２時間、約９時間〜約１３時間、約９時間〜約１４時間、約９時間〜約１６時間、約１０時間〜約１１時間、約１０時間〜約１２時間、約１０時間〜約１３時間、約１０時間〜約１４時間、約１０時間〜約１６時間、約１１時間〜約１２時間、約１１時間〜約１３時間、約１１時間〜約１４時間、約１１時間〜約１６時間、約１２時間〜約１３時間、約１２時間〜約１４時間、約１２時間〜約１６時間、約１３時間〜約１４時間、約１３時間〜約１６時間、または約１４時間〜約１６時間加熱される。いくつかの実施形態では、溶液は、約４時間、約５時間、約６時間、約７時間、約８時間、約９時間、約１０時間、約１１時間、約１２時間、約１３時間、約１４時間、または約１６時間加熱される。いくつかの実施形態では、溶液は、少なくとも約５時間、約６時間、約７時間、約８時間、約９時間、約１０時間、約１１時間、約１２時間、約１３時間、約１４時間、または約１６時間加熱される。いくつかの実施形態では、溶液は、最大で約４時間、約５時間、約６時間、約７時間、約８時間、約９時間、約１０時間、約１１時間、約１２時間、約１３時間、または約１４時間加熱される。
【０２０２】
いくつかの実施形態では、溶媒は、脱イオン水、アセトン、水、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、溶液は凍結乾燥される。いくつかの実施形態では、溶液は真空下で凍結乾燥される。
【０２０３】
いくつかの実施形態では、第１の電極は、正極として使用されるように構成される。いくつかの実施形態では、第１の電極は、負極として使用されるように構成される。
【０２０４】
第２の電極の形成方法
本明細書では、特定の実施形態において、酸中で導電性骨格を処理することによって第２の集電体を形成することと、第２の集電体を洗浄することと、水酸化物を第２の集電体上に堆積させることとを含む、第２の電極を形成する方法が記載されている。
【０２０５】
いくつかの実施形態では、第２の集電体は導電性発泡体を含む。いくつかの実施形態では、導電性発泡体は、アルミニウム発泡体、カーボン発泡体、グラフェン発泡体、グラファイト発泡体、銅発泡体、ニッケル発泡体、パラジウム発泡体、白金発泡体、鋼発泡体、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、導電性発泡体はグラフェン発泡体を含む。いくつかの実施形態では、導電性発泡体はグラファイト発泡体を含む。いくつかの実施形態では、導電性発泡体は銅発泡体を含む。いくつかの実施形態では、導電性発泡体はニッケル発泡体を含む。
【０２０６】
いくつかの実施形態では酸は強酸を含む。いくつかの実施形態では、酸は、過塩素酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、硫酸、メタンスルフォン酸、ｐ−トルエンスルフォン酸、塩酸、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、酸は臭化水素酸を含む。いくつかの実施形態では、酸は塩酸を含む。
【０２０７】
いくつかの実施形態では、酸の濃度は約１Ｍ〜約６Ｍである。いくつかの実施形態では、酸の濃度は少なくとも約１Ｍである。いくつかの実施形態では、酸の濃度は最大で約６Ｍである。いくつかの実施形態では、酸の濃度は、約１Ｍ〜約１．５Ｍ、約１Ｍ〜約２Ｍ、約１Ｍ〜約２．５Ｍ、約１Ｍ〜約３Ｍ、約１Ｍ〜約３．５Ｍ、約１Ｍ〜約４Ｍ、約１Ｍ〜約４．５Ｍ、約１Ｍ〜約５Ｍ、約１Ｍ〜約５．５Ｍ、約１Ｍ〜約６Ｍ、約１．５Ｍ〜約２Ｍ、約１．５Ｍ〜約２．５Ｍ、約１．５Ｍ〜約３Ｍ、約１．５Ｍ〜約３．５Ｍ、約１．５Ｍ〜約４Ｍ、約１．５Ｍ〜約４．５Ｍ、約１．５Ｍ〜約５Ｍ、約１．５Ｍ〜約５．５Ｍ、約１．５Ｍ〜約６Ｍ、約２Ｍ〜約２．５Ｍ、約２Ｍ〜約３Ｍ、約２Ｍ〜約３．５Ｍ、約２Ｍ〜約４Ｍ、約２Ｍ〜約４．５Ｍ、約２Ｍ〜約５Ｍ、約２Ｍ〜約５．５Ｍ、約２Ｍ〜約６Ｍ、約２．５Ｍ〜約３Ｍ、約２．５Ｍ〜約３．５Ｍ、約２．５Ｍ〜約４Ｍ、約２．５Ｍ〜約４．５Ｍ、約２．５Ｍ〜約５Ｍ、約２．５Ｍ〜約５．５Ｍ、約２．５Ｍ〜約６Ｍ、約３Ｍ〜約３．５Ｍ、約３Ｍ〜約４Ｍ、約３Ｍ〜約４．５Ｍ、約３Ｍ〜約５Ｍ、約３Ｍ〜約５．５Ｍ、約３Ｍ〜約６Ｍ、約３．５Ｍ〜約４Ｍ、約３．５Ｍ〜約４．５Ｍ、約３．５Ｍ〜約５Ｍ、約３．５Ｍ〜約５．５Ｍ、約３．５Ｍ〜約６Ｍ、約４Ｍ〜約４．５Ｍ、約４Ｍ〜約５Ｍ、約４Ｍ〜約５．５Ｍ、約４Ｍ〜約６Ｍ、約４．５Ｍ〜約５Ｍ、約４．５Ｍ〜約５．５Ｍ、約４．５Ｍ〜約６Ｍ、約５Ｍ〜約５．５Ｍ、約５Ｍ〜約６Ｍ、または約５．５Ｍ〜約６Ｍである。いくつかの実施形態では、酸の濃度は、約１Ｍ、約１．５Ｍ、約２Ｍ、約２．５Ｍ、約３Ｍ、約３．５Ｍ、約４Ｍ、約４．５Ｍ、約５Ｍ、約５．５Ｍ、または約６Ｍである。いくつかの実施形態では、酸の濃度は、少なくとも約１．５Ｍ、約２Ｍ、約２．５Ｍ、約３Ｍ、約３．５Ｍ、約４Ｍ、約４．５Ｍ、約５Ｍ、約５．５Ｍ、または約６Ｍである。いくつかの実施形態では、酸の濃度は、最大で約１Ｍ、約１．５Ｍ、約２Ｍ、約２．５Ｍ、約３Ｍ、約３．５Ｍ、約４Ｍ、約４．５Ｍ、約５Ｍ、または約５．５Ｍである。
【０２０８】
いくつかの実施形態では、導電性発泡体は約１分〜約３０分間処理される。いくつかの実施形態では、導電性発泡体は少なくとも約１分間処理される。いくつかの実施形態では、導電性発泡体は最大で約３０分間処理される。いくつかの実施形態では、導電性発泡体は、約１分〜約２分、約１分〜約４分、約１分〜約６分、約１分〜約８分、約１分〜約１０分、約１分〜約１４分、約１分〜約１８分、約１分〜約２２分、約１分〜約２６分、約１分〜約３０分、約２分〜約４分、約２分〜約６分、約２分〜約８分、約２分〜約１０分、約２分〜約１４分、約２分〜約１８分、約２分〜約２２分、約２分〜約２６分、約２分〜約３０分、約４分〜約６分、約４分〜約８分、約４分〜約１０分、約４分〜約１４分、約４分〜約１８分、約４分〜約２２分、約４分〜約２６分、約４分〜約３０分、約６分〜約８分、約６分〜約１０分、約６分〜約１４分、約６分〜約１８分、約６分〜約２２分、約６分〜約２６分、約６分〜約３０分、約８分〜約１０分、約８分〜約１４分、約８分〜約１８分、約８分〜約２２分、約８分〜約２６分、約８分〜約３０分、約１０分〜約１４分、約１０分〜約１８分、約１０分〜約２２分、約１０分〜約２６分、約１０分〜約３０分、約１４分〜約１８分、約１４分〜約２２分、約１４分〜約２６分、約１４分〜約３０分、約１８分〜約２２分、約１８分〜約２６分、約１８分〜約３０分、約２２分〜約２６分、約２２分〜約３０分、または約２６分〜約３０分間処理される。いくつかの実施形態では、導電性発泡体は、約１分、約２分、約４分、約６分、約８分、約１０分、約１４分、約１８分、約２２分、約２６分、または約３０分間処理される。いくつかの実施形態では、導電性発泡体は、少なくとも約２分、約４分、約６分、約８分、約１０分、約１４分、約１８分、約２２分、約２６分、または約３０分間処理される。いくつかの実施形態では、導電性発泡体は、最大で約１分、約２分、約４分、約６分、約８分、約１０分、約１４分、約１８分、約２２分、または約２６分間処理される。
【０２０９】
いくつかの実施形態では、導電性発泡体は、脱イオン水、アセトン、水、またはそれらの任意の組み合わせで洗浄される。
【０２１０】
いくつかの実施形態では、水酸化物は、水酸化アルミニウム、水酸化アンモニウム、水酸化ヒ素、水酸化バリウム、水酸化ベリリウム、水酸化ビスマス（ＩＩＩ）、水酸化ホウ素、水酸化カドミウム、水酸化カルシウム、水酸化セリウム（ＩＩＩ）、水酸化セシウム、水酸化クロム（ＩＩ）、水酸化クロム（ＩＩＩ）、水酸化クロム（Ｖ）、水酸化クロム（ＶＩ）、水酸化コバルト（ＩＩ）、水酸化コバルト（ＩＩＩ）、水酸化銅（Ｉ）、水酸化銅（ＩＩ）、水酸化ガリウム（ＩＩ）、水酸化ガリウム（ＩＩＩ）、水酸化金（Ｉ）、水酸化金（ＩＩＩ）、水酸化インジウム（Ｉ）、水酸化インジウム（ＩＩ）、水酸化インジウム（ＩＩＩ）、水酸化イリジウム（ＩＩＩ）、水酸化鉄（ＩＩ）、水酸化鉄（ＩＩＩ）、水酸化ランタン、水酸化鉛（ＩＩ）、水酸化鉛（ＩＶ）、水酸化リチウム、水酸化マグネシウム、水酸化マンガン（ＩＩ）、水酸化マンガン（ＩＩＩ）、水酸化マンガン（ＩＶ）、水酸化マンガン（ＶＩＩ）、水酸化水銀（Ｉ）、水酸化水銀（ＩＩ）、水酸化モリブデン、水酸化ネオジム、オキソ水酸化ニッケル、水酸化ニッケル（ＩＩ）、水酸化ニッケル（ＩＩＩ）、水酸化ニオブ、水酸化オスミウム（ＩＶ）、水酸化パラジウム（ＩＩ）、水酸化パラジウム（ＩＶ）、水酸化白金（ＩＩ）、水酸化白金（ＩＶ）、水酸化プルトニウム（ＩＶ）、水酸化カリウム、水酸化ラジウム、水酸化ルビジウム、水酸化ルテニウム（ＩＩＩ）、水酸化スカンジウム、水酸化ケイ素、水酸化銀、水酸化ナトリウム、水酸化ストロンチウム、水酸化タンタル（Ｖ）、水酸化テクネチウム（ＩＩ）、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化タリウム（Ｉ）、水酸化タリウム（ＩＩＩ）、水酸化トリウム、水酸化スズ（ＩＩ）、水酸化スズ（ＩＶ）、水酸化チタン（ＩＩ）、水酸化チタン（ＩＩＩ）、水酸化チタン（ＩＶ）、水酸化タングステン（ＩＩ）、水酸化ウラニル、水酸化バナジウム（ＩＩ）、水酸化バナジウム（ＩＩＩ）、水酸化バナジウム（Ｖ）、水酸化イッテルビウム、水酸化イットリウム、水酸化亜鉛、水酸化ジルコニウム、またはそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化ニッケル（ＩＩ）を含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化ニッケル（ＩＩＩ）を含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化パラジウム（ＩＩ）を含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化パラジウム（ＩＶ）を含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化銅（Ｉ）を含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化銅（ＩＩ）を含む。
【０２１１】
いくつかの実施形態では、水酸化物は、水酸化物ナノフレーク、水酸化物ナノ粒子、水酸化ナノ粉末、水酸化物ナノフラワー、水酸化物ナノドット、水酸化物ナノロッド、水酸化物ナノチェーン、水酸化物ナノファイバー、水酸化物ナノ粒子、水酸化物ナノプレートレット、水酸化物ナノリボン、水酸化物ナノリング、水酸化物ナノシート、またはそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化物ナノシートを含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化物ナノフレークを含む。
【０２１２】
いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化コバルト（ＩＩ）ナノ粉末を含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化コバルト（ＩＩＩ）ナノシートを含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化ニッケル（ＩＩＩ）ナノフレークを含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化銅（Ｉ）ナノフレークを含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化銅（ＩＩ）ナノ粉末を含む。いくつかの実施形態では、水酸化物は水酸化ニッケル（ＩＩ）ナノフレークを含む。
【０２１３】
いくつかの実施形態では、第２の集電体上に水酸化物を堆積させることは、電気化学堆積、エレクトロコーティング、電気泳動堆積、マイクロ波合成、光熱堆積、熱分解レーザー堆積、水熱合成、またはそれらの任意の組み合わせにより第２の集電体上に水酸化物を堆積させることを含む。いくつかの実施形態では、電気化学堆積はサイクリックボルタンメトリーを含むいくつかの実施形態では、サイクリックボルタンメトリーは、連続的電位掃引を第２の集電体に適用することを含む。いくつかの実施形態では、第２の集電体に連続的電位掃引を行うことは、触媒内の第２の集電体に連続的電位掃引を行うことを含む。
【０２１４】
いくつかの実施形態では、連続的電位掃引は約−２．４Ｖ〜約−０．３Ｖの電圧で実行される。いくつかの実施形態では、連続的電位掃引は少なくとも約−２．４Ｖの電圧で実行される。いくつかの実施形態では、連続的電位掃引は最大で約−０．３Ｖの電圧で実行される。いくつかの実施形態では、連続的電位掃引は、約−０．３Ｖ〜約−０．５Ｖ、約−０．３Ｖ〜約−０．９Ｖ、約−０．３Ｖ〜約−１．１Ｖ、約−０．３Ｖ〜約−１．３Ｖ、約−０．３Ｖ〜約−１．５Ｖ、約−０．３Ｖ〜約−１．７Ｖ、約−０．３Ｖ〜約−１．９Ｖ、約−０．３Ｖ〜約−２．１Ｖ、約−０．３Ｖ〜約−２．３Ｖ、約−０．３Ｖ〜約−２．４Ｖ、約−０．５Ｖ〜約−０．９Ｖ、約−０．５Ｖ〜約−１．１Ｖ、約−０．５Ｖ〜約−１．３Ｖ、約−０．５Ｖ〜約−１．５Ｖ、約−０．５Ｖ〜約−１．７Ｖ、約−０．５Ｖ〜約−１．９Ｖ、約−０．５Ｖ〜約−２．１Ｖ、約−０．５Ｖ〜約−２．３Ｖ、約−０．５Ｖ〜約−２．４Ｖ、約−０．９Ｖ〜約−１．１Ｖ、約−０．９Ｖ〜約−１．３Ｖ、約−０．９Ｖ〜約−１．５Ｖ、約−０．９Ｖ〜約−１．７Ｖ、約−０．９Ｖ〜約−１．９Ｖ、約−０．９Ｖ〜約−２．１Ｖ、約−０．９Ｖ〜約−２．３Ｖ、約−０．９Ｖ〜約−２．４Ｖ、約−１．１Ｖ〜約−１．３Ｖ、約−１．１Ｖ〜約−１．５Ｖ、約−１．１Ｖ〜約−１．７Ｖ、約−１．１Ｖ〜約−１．９Ｖ、約−１．１Ｖ〜約−２．１Ｖ、約−１．１Ｖ〜約−２．３Ｖ、約−１．１Ｖ〜約−２．４Ｖ、約−１．３Ｖ〜約−１．５Ｖ、約−１．３Ｖ〜約−１．７Ｖ、約−１．３Ｖ〜約−１．９Ｖ、約−１．３Ｖ〜約−２．１Ｖ、約−１．３Ｖ〜約−２．３Ｖ、約−１．３Ｖ〜約−２．４Ｖ、約−１．５Ｖ〜約−１．７Ｖ、約−１．５Ｖ〜約−１．９Ｖ、約−１．５Ｖ〜約−２．１Ｖ、約−１．５Ｖ〜約−２．３Ｖ、約−１．５Ｖ〜約−２．４Ｖ、約−１．７Ｖ〜約−１．９Ｖ、約−１．７Ｖ〜約−２．１Ｖ、約−１．７Ｖ〜約−２．３Ｖ、約−１．７Ｖ〜約−２．４Ｖ、約−１．９Ｖ〜約−２．１Ｖ、約−１．９Ｖ〜約−２．３Ｖ、約−１．９Ｖ〜約−２．４Ｖ、約−２．１Ｖ〜約−２．３Ｖ、約−２．１Ｖ〜約−２．４Ｖ、または約−２．３Ｖ〜約−２．４Ｖの電圧で実行される。いくつかの実施形態では、連続的電位掃引は、約−０．３Ｖ、約−０．５Ｖ、約−０．９Ｖ、約−１．１Ｖ、約−１．３Ｖ、約−１．５Ｖ、約−１．７Ｖ、約−１．９Ｖ、約−２．１Ｖ、約−２．３Ｖ、または約−２．４Ｖの第２の集電体への電圧で実行される。いくつかの実施形態では、連続的電位掃引は、少なくとも約−０．５Ｖ、約−０．９Ｖ、約−１．１Ｖ、約−１．３Ｖ、約−１．５Ｖ、約−１．７Ｖ、約−１．９Ｖ、約−２．１Ｖ、約−２．３Ｖ、または約−２．４Ｖの第２の集電体への電圧で実行される。いくつかの実施形態では、連続的電位掃引は、最大で約−０．３Ｖ、約−０．５Ｖ、約−０．９Ｖ、約−１．１Ｖ、約−１．３Ｖ、約−１．５Ｖ、約−１．７Ｖ、約−１．９Ｖ、または約−２．１Ｖ、約−２．３Ｖの第２の集電体への電圧で実行される。
【０２１５】
いくつかの実施形態では、連続的電位掃引は、約５０ｍＶ／ｓ〜約１７５ｍＶ／ｓのスキャン速度で実行される。いくつかの実施形態では、連続的電位掃引は、少なくとも約５０ｍＶ／ｓのスキャン速度で実行される。いくつかの実施形態では、連続的電位掃引は、最大で約１７５ｍＶ／ｓのスキャン速度で実行される。いくつかの実施形態では、連続的電位掃引は、約５０ｍＶ／ｓ〜約６０ｍＶ／ｓ、約５０ｍＶ／ｓ〜約７０ｍＶ／ｓ、約５０ｍＶ／ｓ〜約８０ｍＶ／ｓ、約５０ｍＶ／ｓ〜約９０ｍＶ／ｓ、約５０ｍＶ／ｓ〜約１００ｍＶ／ｓ、約５０ｍＶ／ｓ〜約１１０ｍＶ／ｓ、約５０ｍＶ／ｓ〜約１２０ｍＶ／ｓ、約５０ｍＶ／ｓ〜約１３０ｍＶ／ｓ、約５０ｍＶ／ｓ〜約１４０ｍＶ／ｓ、約５０ｍＶ／ｓ〜約１６０ｍＶ／ｓ、約５０ｍＶ／ｓ〜約１７５ｍＶ／ｓ、約６０ｍＶ／ｓ〜約７０ｍＶ／ｓ、約６０ｍＶ／ｓ〜約８０ｍＶ／ｓ、約６０ｍＶ／ｓ〜約９０ｍＶ／ｓ、約６０ｍＶ／ｓ〜約１００ｍＶ／ｓ、約６０ｍＶ／ｓ〜約１１０ｍＶ／ｓ、約６０ｍＶ／ｓ〜約１２０ｍＶ／ｓ、約６０ｍＶ／ｓ〜約１３０ｍＶ／ｓ、約６０ｍＶ／ｓ〜約１４０ｍＶ／ｓ、約６０ｍＶ／ｓ〜約１６０ｍＶ／ｓ、約６０ｍＶ／ｓ〜約１７５ｍＶ／ｓ、約７０ｍＶ／ｓ〜約８０ｍＶ／ｓ、約７０ｍＶ／ｓ〜約９０ｍＶ／ｓ、約７０ｍＶ／ｓ〜約１００ｍＶ／ｓ、約７０ｍＶ／ｓ〜約１１０ｍＶ／ｓ、約７０ｍＶ／ｓ〜約１２０ｍＶ／ｓ、約７０ｍＶ／ｓ〜約１３０ｍＶ／ｓ、約７０ｍＶ／ｓ〜約１４０ｍＶ／ｓ、約７０ｍＶ／ｓ〜約１６０ｍＶ／ｓ、約７０ｍＶ／ｓ〜約１７５ｍＶ／ｓ、約８０ｍＶ／ｓ〜約９０ｍＶ／ｓ、約８０ｍＶ／ｓ〜約１００ｍＶ／ｓ、約８０ｍＶ／ｓ〜約１１０ｍＶ／ｓ、約８０ｍＶ／ｓ〜約１２０ｍＶ／ｓ、約８０ｍＶ／ｓ〜約１３０ｍＶ／ｓ、約８０ｍＶ／ｓ〜約１４０ｍＶ／ｓ、約８０ｍＶ／ｓ〜約１６０ｍＶ／ｓ、約８０ｍＶ／ｓ〜約１７５ｍＶ／ｓ、約９０ｍＶ／ｓ〜約１００ｍＶ／ｓ、約９０ｍＶ／ｓ〜約１１０ｍＶ／ｓ、約９０ｍＶ／ｓ〜約１２０ｍＶ／ｓ、約９０ｍＶ／ｓ〜約１３０ｍＶ／ｓ、約９０ｍＶ／ｓ〜約１４０ｍＶ／ｓ、約９０ｍＶ／ｓ〜約１６０ｍＶ／ｓ、約９０ｍＶ／ｓ〜約１７５ｍＶ／ｓ、約１００ｍＶ／ｓ〜約１１０ｍＶ／ｓ、約１００ｍＶ／ｓ〜約１２０ｍＶ／ｓ、約１００ｍＶ／ｓ〜約１３０ｍＶ／ｓ、約１００ｍＶ／ｓ〜約１４０ｍＶ／ｓ、約１００ｍＶ／ｓ〜約１６０ｍＶ／ｓ、約１００ｍＶ／ｓ〜約１７５ｍＶ／ｓ、約１１０ｍＶ／ｓ〜約１２０ｍＶ／ｓ、約１１０ｍＶ／ｓ〜約１３０ｍＶ／ｓ、約１１０ｍＶ／ｓ〜約１４０ｍＶ／ｓ、約１１０ｍＶ／ｓ〜約１６０ｍＶ／ｓ、約１１０ｍＶ／ｓ〜約１７５ｍＶ／ｓ、約１２０ｍＶ／ｓ〜約１３０ｍＶ／ｓ、約１２０ｍＶ／ｓ〜約１４０ｍＶ／ｓ、約１２０ｍＶ／ｓ〜約１６０ｍＶ／ｓ、約１２０ｍＶ／ｓ〜約１７５ｍＶ／ｓ、約１３０ｍＶ／ｓ〜約１４０ｍＶ／ｓ、約１３０ｍＶ／ｓ〜約１６０ｍＶ／ｓ、約１３０ｍＶ／ｓ〜約１７５ｍＶ／ｓ、約１４０ｍＶ／ｓ〜約１６０ｍＶ／ｓ、約１４０ｍＶ／ｓ〜約１７５  ｍＶ／ｓ、または約１６０ｍＶ／ｓ〜約１７５ｍＶ／ｓのスキャン速度で実行される。いくつかの実施形態では、連続的電位掃引は、約５０ｍＶ／ｓ、約６０ｍＶ／ｓ、約７０ｍＶ／ｓ、約８０ｍＶ���ｓ、約９０ｍＶ／ｓ、約１００ｍＶ／ｓ、約１１０ｍＶ／ｓ、約１２０ｍＶ／ｓ、約１３０ｍＶ／ｓ、約１４０ｍＶ／ｓ、約１６０ｍＶ／ｓ、または約１７５ｍＶ／ｓのスキャン速度で実行される。いくつかの実施形態では、連続的電位掃引は、少なくとも約６０ｍＶ／ｓ、約７０ｍＶ／ｓ、約８０ｍＶ／ｓ、約９０ｍＶ／ｓ、約１００ｍＶ／ｓ、約１１０ｍＶ／ｓ、約１２０ｍＶ／ｓ、約１３０ｍＶ／ｓ、約１４０ｍＶ／ｓ、約１６０ｍＶ／ｓ、または約１７５ｍＶ／ｓのスキャン速度で実行される。いくつかの実施形態では、連続的電位掃引は、最大で約５０ｍＶ／ｓ、約６０ｍＶ／ｓ、約７０ｍＶ／ｓ、約８０ｍＶ／ｓ、約９０ｍＶ／ｓ、約１００ｍＶ／ｓ、約１１０ｍＶ／ｓ、約１２０ｍＶ／ｓ、約１３０ｍＶ／ｓ、約１４０ｍＶ／ｓ、または約１６０ｍＶ／ｓのスキャン速度で実行される。
【０２１６】
いくつかの実施形態では、触媒は、酢酸ニッケル、塩化ニッケル、硫酸ニッケル（ＩＩ）アンモニウム六水和物、炭酸ニッケル、酢酸ニッケル（ＩＩ）、酢酸ニッケル（ＩＩ）四水和物、臭化ニッケル（ＩＩ）２−メトキシエチル、臭化ニッケル（ＩＩ）、臭化ニッケル（ＩＩ）水和物、臭化ニッケル（ＩＩ）三水和物、炭酸ニッケル（ＩＩ）、炭酸ニッケル（ＩＩ）水酸化物四水和物、塩化ニッケル（ＩＩ）、塩化ニッケル（ＩＩ）六水和物、塩化ニッケル（ＩＩ）水和物、シクロヘキサン酪酸ニッケル（ＩＩ）、フッ化ニッケル（ＩＩ）、ヘキサフルオロケイ酸ニッケル（ＩＩ）六水和物、水酸化ニッケル（ＩＩ）、ヨウ化ニッケル（ＩＩ）無水物、ヨウ化ニッケル（ＩＩ）、硝酸ニッケル（ＩＩ）六水和物、シュウ酸ニッケル（ＩＩ）二水和物、過塩素酸ニッケル（ＩＩ）六水和物、スルファミン酸ニッケル（ＩＩ）四水和物、硫酸ニッケル（ＩＩ）、硫酸ニッケル（ＩＩ）七水和物、カリウムニッケル（ＩＶ）パラペリオデート、テトラシアン化ニッケル（ＩＩ）カリウム水和物、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、触媒は炭酸ニッケルを含む。いくつかの実施形態では、触媒は硝酸ニッケル（ＩＩ）を含む。いくつかの実施形態では、触媒は酢酸ニッケルを含む。
【０２１７】
いくつかの実施形態では、触媒は約５０ｍＭ〜約２００ｍＭの濃度を有する。いくつかの実施形態では、触媒は少なくとも約５０ｍＭの濃度を有する。いくつかの実施形態では、触媒は最大で約２００ｍＭの濃度を有する。いくつかの実施形態では、触媒は、約５０ｍＭ〜約６０ｍＭ、約５０ｍＭ〜約７０ｍＭ、約５０ｍＭ〜約８０ｍＭ、約５０ｍＭ〜約９０ｍＭ、約５０ｍＭ〜約１００ｍＭ、約５０ｍＭ〜約１２０ｍＭ、約５０ｍＭ〜約１４０ｍＭ、約５０ｍＭ〜約１６０ｍＭ、約５０ｍＭ〜約１８０ｍＭ、約５０ｍＭ〜約２００ｍＭ、約６０ｍＭ〜約７０ｍＭ、約６０ｍＭ〜約８０ｍＭ、約６０ｍＭ〜約９０ｍＭ、約６０ｍＭ〜約１００ｍＭ、約６０ｍＭ〜約１２０ｍＭ、約６０ｍＭ〜約１４０ｍＭ、約６０ｍＭ〜約１６０ｍＭ、約６０ｍＭ〜約１８０ｍＭ、約６０ｍＭ〜約２００ｍＭ、約７０ｍＭ〜約８０ｍＭ、約７０ｍＭ〜約９０ｍＭ、約７０ｍＭ〜約１００ｍＭ、約７０ｍＭ〜約１２０ｍＭ、約７０ｍＭ〜約１４０ｍＭ、約７０ｍＭ〜約１６０ｍＭ、約７０ｍＭ〜約１８０ｍＭ、約７０ｍＭ〜約２００ｍＭ、約８０ｍＭ〜約９０ｍＭ、約８０ｍＭ〜約１００ｍＭ、約８０ｍＭ〜約１２０ｍＭ、約８０ｍＭ〜約１４０ｍＭ、約８０ｍＭ〜約１６０ｍＭ、約８０ｍＭ〜約１８０ｍＭ、約８０ｍＭ〜約２００ｍＭ、約９０ｍＭ〜約１００ｍＭ、約９０ｍＭ〜約１２０ｍＭ、約９０ｍＭ〜約１４０ｍＭ、約９０ｍＭ〜約１６０ｍＭ、約９０ｍＭ〜約１８０ｍＭ、約９０ｍＭ〜約２００ｍＭ、約１００ｍＭ〜約１２０ｍＭ、約１００ｍＭ〜約１４０ｍＭ、約１００ｍＭ〜約１６０ｍＭ、約１００ｍＭ〜約１８０ｍＭ、約１００ｍＭ〜約２００ｍＭ、約１２０ｍＭ〜約１４０ｍＭ、約１２０ｍＭ〜約１６０ｍＭ、約１２０ｍＭ〜約１８０ｍＭ、約１２０ｍＭ〜約２００ｍＭ、約１４０ｍＭ〜約１６０ｍＭ、約１４０ｍＭ〜約１８０ｍＭ、約１４０ｍＭ〜約２００ｍＭ、約１６０ｍＭ〜約１８０ｍＭ、約１６０ｍＭ〜約２００ｍＭ、または約１８０ｍＭ〜約２００ｍＭの濃度を有する。いくつかの実施形態では、触媒は、約５０ｍＭ、約６０ｍＭ、約７０ｍＭ、約８０ｍＭ、約９０ｍＭ、約１００ｍＭ、約１２０ｍＭ、約１４０ｍＭ、約１６０ｍＭ、約１８０ｍＭ、または約２００ｍＭの濃度を有する。いくつかの実施形態では、触媒は、少なくとも約６０ｍＭ、約７０ｍＭ、約８０ｍＭ、約９０ｍＭ、約１００ｍＭ、約１２０ｍＭ、約１４０ｍＭ、約１６０ｍＭ、約１８０ｍＭ、または約２００ｍＭの濃度を有する。いくつかの実施形態では、触媒は、最大で約５０ｍＭ、約６０ｍＭ、約７０ｍＭ、約８０ｍＭ、約９０ｍＭ、約１００ｍＭ、約１２０ｍＭ、約１４０ｍＭ、約１６０ｍＭ、または約１８０ｍＭの濃度を有する。
【０２１８】
いくつかの実施形態では、電気化学堆積は、第２の集電体に定電圧を印加することを含む。いくつかの実施形態では、定電圧は約−２．４Ｖ〜約−０．３Ｖである。いくつかの実施形態では、定電圧は少なくとも約−２．４Ｖである。いくつかの実施形態では、定電圧は最大で約−０．３Ｖである。いくつかの実施形態では、定電圧は、約−０．３Ｖ〜約−０．５Ｖ、約−０．３Ｖ〜約−０．９Ｖ、約−０．３Ｖ〜約−１．１Ｖ、約−０．３Ｖ〜約−１．３Ｖ、約−０．３Ｖ〜約−１．５Ｖ、約−０．３Ｖ〜約−１．７Ｖ、約−０．３Ｖ〜約−１．９Ｖ、約−０．３Ｖ〜約−２．１Ｖ、約−０．３Ｖ〜約−２．３Ｖ、約−０．３Ｖ〜約−２．４Ｖ、約−０．５Ｖ〜約−０．９Ｖ、約−０．５Ｖ〜約−１．１Ｖ、約−０．５Ｖ〜約−１．３Ｖ、約−０．５Ｖ〜約−１．５Ｖ、約−０．５Ｖ〜約−１．７Ｖ、約−０．５Ｖ〜約−１．９Ｖ、約−０．５Ｖ〜約−２．１Ｖ、約−０．５Ｖ〜約−２．３Ｖ、約−０．５Ｖ〜約−２．４Ｖ、約−０．９Ｖ〜約−１．１Ｖ、約−０．９Ｖ〜約−１．３Ｖ、約−０．９Ｖ〜約−１．５Ｖ、約−０．９Ｖ〜約−１．７Ｖ、約−０．９Ｖ〜約−１．９Ｖ、約−０．９Ｖ〜約−２．１Ｖ、約−０．９Ｖ〜約−２．３Ｖ、約−０．９Ｖ〜約−２．４Ｖ、約−１．１Ｖ〜約−１．３Ｖ、約−１．１Ｖ〜約−１．５Ｖ、約−１．１Ｖ〜約−１．７Ｖ、約−１．１Ｖ〜約−１．９Ｖ、約−１．１Ｖ〜約−２．１Ｖ、約−１．１Ｖ〜約−２．３Ｖ、約−１．１Ｖ〜約−２．４Ｖ、約−１．３Ｖ〜約−１．５Ｖ、約−１．３Ｖ〜約−１．７Ｖ、約−１．３Ｖ〜約−１．９Ｖ、約−１．３Ｖ〜約−２．１Ｖ、約−１．３Ｖ〜約−２．３Ｖ、約−１．３Ｖ〜約−２．４Ｖ、約−１．５Ｖ〜約−１．７Ｖ、約−１．５Ｖ〜約−１．９Ｖ、約−１．５Ｖ〜約−２．１Ｖ、約−１．５Ｖ〜約−２．３Ｖ、約−１．５Ｖ〜約−２．４Ｖ、約−１．７Ｖ〜約−１．９Ｖ、約−１．７Ｖ〜約−２．１Ｖ、約−１．７Ｖ〜約−２．３Ｖ、約−１．７Ｖ〜約−２．４Ｖ、約−１．９Ｖ〜約−２．１Ｖ、約−１．９Ｖ〜約−２．３Ｖ、約−１．９Ｖ〜約−２．４Ｖ、約−２．１Ｖ〜約−２．３Ｖ、約−２．１Ｖ〜約−２．４Ｖ、または約−２．３Ｖ〜約−２．４Ｖである。いくつかの実施形態では、定電圧は、約−０．３Ｖ、約−０．５Ｖ、約−０．９Ｖ、約−１．１Ｖ、約−１．３Ｖ、約−１．５Ｖ、約−１．７Ｖ、約−１．９Ｖ、約−２．１Ｖ、約−２．３Ｖ、または約−２．４Ｖである。いくつかの実施形態では、定電圧は、少なくとも約−０．９Ｖ、約−１．１Ｖ、約−１．３Ｖ、約−１．５Ｖ、約−１．７Ｖ、約−１．９Ｖ、約−２．１Ｖ、約−２．３Ｖ、または約−２．４Ｖである。いくつかの実施形態では、定電圧は、最大で約−０．３Ｖ、約−０．５Ｖ、約−０．９Ｖ、約−１．１Ｖ、約−１．３Ｖ、約−１．５Ｖ、約−１．７Ｖ、約−１．９Ｖ、約−２．１Ｖ、または約−２．３Ｖである。
【０２１９】
いくつかの実施形態では、水熱合成は、第２の集電体を水溶液に沈めることを含む。いくつかの実施形態では、水溶液は、酢酸塩、塩化物、硝酸塩、還元剤、またはそれらの任意の組み合わせを含む。
【０２２０】
いくつかの実施形態では、酢酸塩は、酢酸アルミニウム、アセト酒石酸アルミニウム、二酢酸アルミニウム、亜硫酸アルミニウム、三酢酸アルミニウム、酢酸アンモニウム、酢酸アンチモン（ＩＩＩ）、酢酸バリウム、塩基性酢酸ベリリウム、酢酸ビスマス（ＩＩＩ）、酢酸カドミウム、酢酸セシウム、酢酸カルシウム、酢酸カルシウムマグネシウム、カモスタット、酢酸クロム水酸化物、酢酸クロム（ＩＩ）、臭化クリジニウム、酢酸コバルト（ＩＩ）、酢酸銅（ＩＩ）、デスマーチンペルヨージナン（ジアセトキシヨード）ベンゼン、酢酸鉄（ＩＩ）、酢酸鉄（ＩＩＩ）、酢酸鉛（ＩＩ）、酢酸鉛（ＩＶ）、酢酸リチウム、酢酸マグネシウム、酢酸マンガン（ＩＩ）、酢酸マンガン（ＩＩＩ）、酢酸水銀（ＩＩ）、酢酸メトキシエチル水銀、酢酸モリブデン（ＩＩ）、ネキセリジン、酢酸ニッケル（ＩＩ）、酢酸パラジウム（ＩＩ）、パリグリーン、酢酸白金（ＩＩ）、酢酸カリウム、プロパニド、酢酸ロジウム（ＩＩ）、サトラプラチン、酢酸銀、酢酸ナトリウム、クロロ酢酸ナトリウム、二酢酸ナトリウム、トリアセトキシ水素化ホウ素ナトリウム、酢酸タリウム、チラペルチン、トリアムシノロンヘキサアセトニド、酢酸トリエチルアンモニウム、酢酸ウラニル、酢酸ウラニル亜鉛、白色触媒、酢酸亜鉛、またはそれらの任意の組み合わせを含む。
【０２２１】
いくつかの実施形態では、塩化物は、三塩化アルミニウム、塩化アンモニウム、塩化バリウム、塩化バリウム二水和物、塩化カルシウム、塩化カルシウム二水和物、塩化コバルト（ＩＩ）六水和物、塩化コバルト（ＩＩＩ）、塩化銅（ＩＩ）、塩化銅（ＩＩ）二水和物、塩化鉄（ＩＩ）、塩化鉄（ＩＩＩ）、塩化鉄（ＩＩＩ）六水和物、塩化鉛（ＩＩ）、塩化鉛（ＩＶ）、塩化マグネシウム、塩化マグネシウム六水和物、塩化マンガン（ＩＩ）四水和物、塩化マンガン（ＩＶ）、塩化水銀（Ｉ）、塩化ニッケル（ＩＩ）六水和物、塩化ニッケル（ＩＩＩ）、五塩化リン、三塩化リン、塩化カリウム、塩化銀、塩化ナトリウム、塩化ストロンチウム、六塩化硫黄、塩化スズ（ＩＶ）五水和物、塩化亜鉛、またはそれらの任意の組み合わせを含む。
【０２２２】
いくつかの実施形態では、硝酸塩は、硝酸アルミニウム、硝酸バリウム、硝酸ベリリウム、硝酸カドミウム、硝酸カルシウム、硝酸セシウム、硝酸クロム、硝酸コバルト、硝酸第二銅、ジシクロヘキシルアンモニウム亜硝酸塩、硝酸ジジム、硝酸エコナゾール、硝酸第二鉄、硝酸ガリウム、硝酸グアニジン、硝酸ランタン六水和物、硝酸鉛、硝酸リチウム、硝酸マグネシウム、硝酸マンガン、硝酸第二水銀、硝酸第一水銀、硝酸ニッケル、亜硝酸ニッケル、亜硝酸カリウム、硝酸銀、硝酸ナトリウム、硝酸ストロンチウム、硝酸タリウム、硝酸ウラニル、亜硝酸アンモニウム亜鉛、硝酸亜鉛、硝酸ジルコニウム、またはそれらの任意の組み合わせを含む。
【０２２３】
いくつかの実施形態では、還元剤は、尿素、クエン酸、アスコルビン酸、ヒドラジン水和物、ヒドロキノン、水素化ホウ素ナトリウム、臭化水素、ヨウ化水素、またはそれらの任意の組み合わせを含む。
【０２２４】
いくつかの実施形態では、熱分解は約１５０℃〜約４００℃の温度で行われる。いくつかの実施形態では、熱分解は少なくとも約１５０℃の温度で行われる。いくつかの実施形態では、熱分解は最大で約４００℃の温度で行われる。いくつかの実施形態では、熱分解は、約１５０℃〜約２００℃、約１５０℃〜約２５０℃、約１５０℃〜約３００℃、約１５０℃〜約３５０℃、約１５０℃〜約４００℃、約２００℃〜約２５０℃、約２００℃〜約３００℃、約２００℃〜約３５０℃、約２００℃〜約４００℃、約２５０℃〜約３００℃、約２５０℃〜約３５０℃、約２５０℃〜約４００℃、約３００℃〜約３５０℃、約３００℃〜約４００℃、または約３５０℃〜約４００℃の温度で行われる。いくつかの実施形態では、熱分解は、約１５０℃、約２００℃、約２５０℃、約３００℃、約３５０℃、または約４００℃の温度で行われる。いくつかの実施形態では、熱分解は、少なくとも約２００℃、約２５０℃、約３００℃、約３５０℃、または約４００℃の温度で行われる。いくつかの実施形態では、熱分解は、最大で約１５０℃、約２００℃、約２５０℃、約３００℃、または約３５０℃の温度で行われる。
【０２２５】
用語と定義
別段の定義がない限り、本明細書で使用する全ての技術用語は、本開示が属する当業者によって一般に理解されるのと同じ意味を有する。
【０２２６】
本明細書で使用する場合、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈から判断して明らかに他の意味に解釈すべき場合を除いて、複数形の言及を含む。本明細書における「または」への言及は、特に明記しない限り、「および／または」を包含することが意図されている。
【０２２７】
本明細書で使用する用語「約」は、その中の増分を含めて、約１０％、５％、または１％記載された量に近い量を指す。
【０２２８】
本明細書で使用する用語「活物質比」は、ケーシング材料を含まない、電極またはエネルギー貯蔵デバイスの活物質のみに基づく特性を指す。
【０２２９】
本明細書で使用する用語「セル比」は、任意のケーシング材料を含む、電極またはエネルギー貯蔵デバイスの全体に基づく特性を指す。
【０２３０】
本明細書で使用する用語「充放電寿命」は、エネルギー貯蔵の定格容量が約８０％減少する充放電サイクルの数を指す。
【０２３１】
本明細書で使用する用語「３Ｄ」は、三次元を指す。
【０２３２】
本明細書で使用する用語「ＧＯ」は、酸化グラフェンを指す。
【０２３３】
本明細書で使用する用語「ＧＡ」は、グラフェンエアロゲルを指す。
【０２３４】
本明細書で使用する用語「３ＤＧＡ」は、三次元グラフェンエアロゲルを指す。
【０２３５】
本明細書で使用する用語「凍結乾燥（ｆｒｅｅｚｅ−ｄｒｙｉｎｇ）」は、凍結乾燥（ｌｙｏｐｈｉｌｉｓａｔｉｏｎ）、凍結乾燥（ｌｙｏｐｈｉｌｉｚａｔｉｏｎ）、または凍結乾燥（ｃｒｙｏｄｅｓｉｃｃａｔｉｏｎ）としても公知であり、材料を凍結させ、周囲圧力を低下させて材料内の凍結流体を固相から気相へ直接昇華させる脱水処理のプロセスを指す。
【０２３６】
本明細書で使用する用語「ＬＤＨ」は、層状複水酸化物を指す。いくつかの実施形態では、ＬＤＨは、一般的な層シークエンス［ＡｃＢＺＡｃＢ］ｎを有する層状構造を特徴とするイオン性固体の種類であり、ここで、ｃは金属カチオンの層を表し、ＡおよびＢは水酸化物（ＨＯ−）アニオンの層であり、Ｚは他の陰イオンおよび中性分子の層である。
【実施例】
【０２３７】
非限定的な実施例
例示的な第１の電極
実施形態１：第１の電極は、マンガン−鉄層状複水酸化物を含む層状複水酸化物、３ＤＧＡを含む導電性骨格、およびグラファイト発泡体を含む集電体を含む。
【０２３８】
実施形態２：第１の電極は、亜鉛−鉄層状複水酸化物を含む層状複水酸化物、グラフェン発泡体を含む導電性骨格、および銅発泡体を含む集電体を含む。
【０２３９】
実施形態３：第１の電極は、亜鉛−鉄層状複水酸化物を含む層状複水酸化物、３ＤＧＡを含む導電性骨格、およびニッケル発泡体を含む集電体を含む。
【０２４０】
実施形態４：第１の電極は、クロム−鉄層状複水酸化物を含む層状複水酸化物、グラファイトイオノゲルを含む導電性骨格、およびニッケル発泡体を含む集電体を含む。
【０２４１】
実施形態５：第１の電極は、ニッケル−アルミニウム層状複水酸化物を含む層状複水酸化物、３ＤＧＡ発泡体を含む導電性骨格、およびグラファイト発泡体を含む集電体を含む。
【０２４２】
実施形態６：第１の電極は、リチウム−アルミニウム層状複水酸化物を含む層状複水酸化物、グラフェン発泡体を含む導電性骨格、およびニッケル発泡体を含む集電体を含む。
【０２４３】
実施形態７：第１の電極は、ニッケル−鉄層状複水酸化物を含む層状複水酸化物、グラファイトイオノゲルを含む導電性骨格、および銅発泡体を含む集電体を含む。
【０２４４】
実施形態８：第１の電極は、亜鉛−コバルト層状複水酸化物を含む層状複水酸化物、３ＤＧＡを含む導電性骨格、およびニッケル発泡体を含む集電体を含む。
例示的なエネルギー貯蔵デバイス
【０２４５】
実施形態９：エネルギー貯蔵デバイスは、マンガン−鉄層状複水酸化物を含む層状複水酸化物、グラフェンイオノゲルを含む導電性骨格、およびニッケル発泡体を含む第１の集電体を含む第１電極と、水酸化銅（ＩＩ）を含む水酸化物、およびニッケル発泡体を含む第２の集電体を含む第２の電極と、セパレータと、３Ｍ酸化鉄（ＩＩ）飽和水酸化カリウム溶液を含む電解質と、を備える。
【０２４６】
実施形態１０：エネルギー貯蔵デバイスは、亜鉛−鉄層状複水酸化物を含む層状複水酸化物、グラフェン発泡体を含む導電性骨格、および銅発泡体を含む集電体を含む第１の電極と、水酸化ニッケル（ＩＩ）を含む水酸化物、およびニッケル発泡体を含む第２の集電体を含む第２の電極と、セパレータと、６Ｍ酸化亜鉛（ＩＩ）飽和水酸化ナトリウム溶液を含む電解質と、を備える。
【０２４７】
実施形態１１：エネルギー貯蔵デバイスは、亜鉛−鉄層状複水酸化物を含む層状複水酸化物、３ＤＧＡを含む導電性骨格、およびニッケル発泡体を含む第１の集電体を含む第１の電極と、水酸化ニッケル（ＩＩ）を含む水酸化物、およびニッケル発泡体を含む第２の集電体を含む第２の電極と、セパレータと、６Ｍ酸化亜鉛（ＩＩ）飽和水酸化ナトリウム溶液を含む電解質と、を備える。
【０２４８】
実施形態１２：エネルギー貯蔵デバイスは、クロム−鉄層状複水酸化物を含む層状複水酸化物、カーボンクロスを含む導電性骨格、およびグラフェン発泡体を含む第１の集電体を含む第１の電極と、水酸化ニッケルを含む水酸化物、およびカーボン発泡体を含む第２の集電体を含む第２の電極と、セパレータと、５Ｍ酸化銅（Ｉ）飽和水酸化カルシウム溶液を含む電解質と、を備える。
【０２４９】
実施形態１３：エネルギー貯蔵デバイスは、ニッケル−アルミニウム層状複水酸化物を含む層状複水酸化物、３ＤＧＡ発泡体を含む導電性骨格、およびグラファイト発泡体を含む集電体を含む第１の電極と、水酸化ニッケルを含む水酸化物、およびカーボン発泡体を含む第２の集電体を含む第２の電極と、セパレータと、５Ｍ酸化銅（Ｉ）飽和水酸化カルシウム溶液を含む電解質と、を備える。
【０２５０】
実施形態１４：エネルギー貯蔵デバイスは、リチウム−アルミニウム層状複水酸化物を含む層状複水酸化物、グラフェン発泡体を含む導電性骨格、およびニッケル発泡体を含む集電体を含む第１の電極と、水酸化ニッケルを含む水酸化物、およびカーボン発泡体を含む第２の集電体を含む第２の電極と、セパレータと、５Ｍ酸化銅（Ｉ）飽和水酸化カルシウム溶液を含む電解質と、を備える。
【０２５１】
実施形態１５：エネルギー貯蔵デバイスは、ニッケル−鉄層状複水酸化物を含む層状複水酸化物、グラファイトイオノゲルを含む導電性骨格、および銅発泡体を含む集電体を含む第１の電極と、水酸化ニッケルを含む水酸化物、およびカーボン発泡体を含む第２の集電体を含む第２の電極と、セパレータと、５Ｍ酸化銅（Ｉ）飽和水酸化カルシウム溶液を含む電解質と、を備える。
【０２５２】
実施形態１６：エネルギー貯蔵デバイスは、亜鉛−コバルト層状複水酸化物を含む層状複水酸化物、３ＤＧＡを含む導電性骨格、およびニッケル発泡体を含む集電体を含む第１の電極と、水酸化ニッケルを含む水酸化物、およびカーボン発泡体を含む第２の集電体を含む第２の電極と、セパレータと、５Ｍ酸化銅（Ｉ）飽和水酸化カルシウム溶液を含む電解質と、を備える。
【０２５３】
例示的な第１の電極の作製
実施形態１７：ＧＯは改良ハマー法によって作製され、混合によって水中に分散された。第１の電極は、ヒドロキノン、硝酸亜鉛（ＩＩ）六水和物、およびクエン酸鉄（ＩＩＩ）をＧＯ水性分散液に連続的に添加して、複合ヒドロゲルを形成することによって作製された。次に、複合ヒドロゲルを撹拌して均質な混合物を形成し、オーブン内に密封した。室温に冷却した後、複合ヒドロゲルを水に浸してあらゆる不純物を除去し、凍結乾燥した。
【０２５４】
実施形態１８：ＧＯは改良ハマー法によって作製され、超音波処理により水中に分散された。第１の電極は、尿素、硝酸亜鉛（ＩＩ）六水和物、および硝酸鉄（ＩＩＩ）をＧＯ水性分散液中に連続的に添加して、複合ヒドロゲルを形成することによって作製された。そして、複合ヒドロゲルを撹拌して均質な混合物を形成し、テフロン（登録商標）ライニングのオートクレーブ内に密封した。室温に自然冷却させた後、複合ヒドロゲルを脱イオン水に浸してあらゆる不純物を除去し、真空下で凍結乾燥した。
【０２５５】
実施形態１９：ＧＯは改良ハマー法によって作製され、超音波処理により水中に分散された。第１の電極は、尿素、硝酸鉄（ＩＩ）六水和物、およびクエン酸鉄（ＩＩＩ）をＧＯ水性分散液中に連続的に添加して、複合ヒドロゲルを形成することによって作製された。次に、複合ヒドロゲルを加熱し、室温まで冷却し、アセトンに浸してあらゆる不純物を除去し、真空下で凍結乾燥した。
【０２５６】
例示的な第２の電極の作製
実施形態２０：電極を、プラチナプレートの対向電極およびＡｇ／ＡｇＣｌ参照電極を備える３電極セルで、ニッケル発泡体基材を塩酸溶液で処理して表面酸化物層を除去し、基材を脱イオン水で完全に洗浄し、硝酸ニッケル（ＩＩ）六水和物の水溶液中での連続的電位掃引によるサイクリックボルタンメトリーにより基材上へ水酸化ニッケル（ＩＩ）を電着させることにより作製した。
【０２５７】
実施形態２１：電極を、プラチナプレート対向電極およびＡｇ／ＡｇＣｌ参照電極を備える３電極セルで、カーボン発泡体基材を臭化水素酸溶液で処理し、炭酸ニッケル水溶液中での連続的電位掃引によるサイクリックボルタンメトリーにより基材上に水酸化銅（ＩＩ）を電着させることにより作製した。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２０Ｃ】
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【国際調査報告】
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