01 2月 2018

【論文紹介】Dissolution, migration, and deposition of transition metal ions in Li-ion batteries exemplified by Mn-based cathodes – a critical review

出典:http://pubs.rsc.org/

Energy Environ. Sci., 2018, Advance Article ; DOI:10.1039/C7EE03122J
・正極中遷移金属元素の溶解挙動についてのレビュー。
・遷移金属元素からなる正極材の最大の課題は、遷移金属元素の溶出、移動、堆積である。
・遷移金属元素が溶出した場合の電池劣化は、正極容量の減少だけでなく、負極側のSEI組成を変化させる。
・遷移金属元素の溶出抑制のための電極や電解液の最近の研究動向についてまとめられている。
<元記事>http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2018/ee/c7ee03122j#!divAbstract

09 1月 2018

【論文紹介】Enabling the high capacity of lithium-rich anti-fluorite lithium iron oxide by simultaneous anionic and cationic redox

出典:https://www.nature.com/

Nature Energy 2, 963–971 (2017) doi:10.1038/s41560-017-0043-6
・LiB正極中の酸素のレドックス反応を利用することで正極容量を増加させる試み。
・これまでも同様の試みはあったが、酸素をレドックスさせることで酸素ガスを発生し、結晶構造が不安定になることを回避できなかった。
・今回、低コスト化のため、コバルトを用いず、鉄原子を用い、さらに、酸素をレドックスに酸化させても酸素放出等の不安定化を抑制するための組成を計算によって求めた結果、LiリッチLi5FeO4が良好であることを発見した。
<元記事>https://www.nature.com/articles/s41560-017-0043-6

20 7月 2017

【論文紹介】Burning lithium in CS2 for high-performing compact Li2 S–graphene nanocapsules for Li–S batteries | Nature Energy

出典:https://www.nature.com/

Nature Energy 2, Article number: 17090 (2017) doi:10.1038/nenergy.2017.90
・LiS電池の硫黄正極の大きな体積変化による容量劣化の対策としてLiドーピング状態の硫黄をグラフェンでカプセル化した。
・リチウムフォイルをCS<sub>2</sub>蒸気中で燃焼させることによってLi<sub>2</sub>Sが数層のグラフェンでカプセル化する。
・膨張状態でグラフェンカプセル化することで、硫黄正極の大きな体積変化においても安定したサイクルを示す。
<元記事>https://www.nature.com/articles/nenergy201790

25 1月 2017

【論文紹介(オープンアクセス)】The influence of large cations on the electrochemical properties of tunnel-structured metal oxides

出典:http://www.nature.com/

Nature Communications 7, Article number: 13374 (2016), doi:10.1038/ncomms13374
・トンネル構造を有する金属酸化物は固体内へのイオンの迅速な挿入脱離を可能とするため、電荷貯蔵材料として注目されている。
・このトンネル内にアンモニウムイオンなどの大きなカチオンを導入することができるが、今回、陽イオンが導入されたトンネルが電荷蓄積性能に与える影響について調査した。
・特に今回、α-MnO2中のカリウムイオンに着目して、電極材料の電気化学的性質を支配するトンネルカチオンの役割を報告している。
・結果、二酸化マンガンの2×2トンネル内に陽イオンが存在することにより、電子伝導性が向上し、リチウムイオンの拡散性が向上することが示された。
<元記事>http://www.nature.com/articles/ncomms13374