17 5月 2016

【論文紹介オープンアクセス】Atomic-scale disproportionation in amorphous silicon monoxide : Nature Communications

出展:http://www.nature.com/

Nature Communications 7, Article number: 11591 doi:10.1038/ncomms11591
・シンクロトロンX線散乱とオングストロームビーム電子回折の結果をスーパーコンピュータで解析することでSiOの不均一アモルファス構造を解明した。
・これまでSiOは、
1)アモルファスSiOが均一に存在する説(Siの隣が常に2つのSiと2つのO)。
2)SiとSiO2の混合物であるという不均一説 (Siの隣が4つのSiである構造と4つの O である構造の混合物)。
3)不均一な混合物ではあるが、Si と SiO2 以外の構造も含んでいる
という説が一般的であった。
・オングストロームビーム電子回折の結果より、アモルファスSiとSiO2は存在するが、単純な混合物ではなく、その界面に特異的な構造のSiO(Siの隣に3つのSiと1つのO、2つのSiと2つのO及び1つのSiと3つのOの3種類) が存在することを確認した。
・この不均一構造モデル(仮説3)は、原子が均一に分布した均一モデル(仮説 1)よりも はるかに安定である。
・アモルファス SiO は、Si と SiO2 の他に 3 種類の構造が混ざった複雑な状態(仮説 3)として安定に存在する。
・非晶質SiOは、その不規則な基本構造を生かしリチウムを柔軟に取りこむことで、結晶性Siよりも性能を高めている。
<元記事>http://www.nature.com/ncomms/2016/160513/ncomms11591/full/ncomms11591.html

01 12月 2015

【論文紹介】3D Nanoporous Nitrogen-Doped Graphene with Encapsulated RuO2 Nanoparticles for Li–O2 Batteries – Guo – 2015 – Advanced Materials – Wiley Online Library

出展:http://onlinelibrary.wiley.com/

ADVANCED MATERIALS, Volume 27, Issue 40, October 28, 2015  Pages 6137–6143
・リチウム空気電池の空気正極に関する報告。
・RuO2ナノ粒子の触媒を用いることで、放電時に生成するLi2O2を効率よく還元できるが、長期安定性にはRuO2ナノ粒子の凝集が課題であった。
・今回、二層の窒素ドープグラフェンの間にRuO2ナノ粒子を挟んだ構造の正極を合成した。
・この正極を用いたリチウム空気電池は、必要な平均充電電圧が3.7 Vと低く、100回以上の充放電サイクル後も高い維持率を示す。
・サイクル後もRuO2ナノ粒子がグラフェンシート間に使用前とほぼ同様に封入されていることや、リチウム副生成物がほとんど形成されないことを確認した。

<元記事>http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201503182/abstract