19 12月 2018

【論文紹介】Hierarchical electrode architectures for high energy lithium-chalcogen rechargeable batteries

出典:https://ars.els-cdn.com/

・GMの研究者らによる、リチウム-カルコゲン系二次電池のための導電性フレームワークについて。
・LiS電池やLi-Se電池などのリチウム-カルコゲン系電池は、高い理論的な比容量を有すために注目されているが、ポリスルフィドのシャトル効果や、それ自信の低い導電性などが課題。
・今回、階層的多孔質炭素(SPC)電極を用いることで、カルコゲン系活物質の高い目付量と、カプセル化によるシャトルの抑制、そして高い導電性を有する正極が作製できた。
・この階層的電極構造が比エネルギーを350Wh/kg以上に増加させられる可能性があるとしている。
<元記事>https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285518305020?via=ihub


◯解説:
LIS電池は、多くの企業がLiイオンを使った電池の究極的なエネルギー密度を実現できると考え取り組んでいる。
大きな課題は耐久性である。
Liイオン電池が比較的耐久性能を得られるのは、ロッキングチェア構造を利用しているからである。これを化学反応をベースにした蓄電システムに変えると耐久性能は極端に悪くなる。この根本的な問題を解決できる研究成果が生まれることを期待したい。

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13 7月 2018

【論文紹介】Stable cycling of high-voltage lithium metal batteries in ether electrolytes

出典:https://www.nature.com/

Nature Energy (2018) ; DOI: https://doi.org/10.1038/s41560-018-0199-8
・高電圧の金属リチウム電池の電解液についての報告。
・金属リチウムに安定なエーテル系電解液は酸化耐性は低く、NMC正極等を用いることは困難であった。
・今回、エーテル系電解液に、高濃度の二種類の塩(LiTFSI, LiDFOB)を混合した二元塩エーテル系電解液を用いることで、NMC/Li金属電池で、4.3Vの上限電圧で500サイクル後にも80%以上の容量を保持することを確認した。
<元記事>https://www.nature.com/articles/s41560-018-0199-8

11 7月 2017

【論文紹介】“Wine-Dark Sea” in an Organic Flow Battery: Storing Negative Charge in 2,1,3-Benzothiadiazole Radicals Leads to Improved Cyclability

出典:http://pubs.acs.org/

ACS Energy Lett., 2017, 2 (5), pp 1156–1161 ; DOI: 10.1021/acsenergylett.7b00261
・レドックスフロー電池用の高エネルギー密度が期待される新規なレドックス活性有機材料(ROM)について。
・複素環有機アノード分子2,1,3-ベンゾチアジアゾールは、高い溶解度、低い酸化還元電位、および速い電気化学的動力学を有する。
・2,1,3-ベンゾチアジアゾールはラジカル陰イオン中電荷密度が高度に非局在化することで高い濃度で安定したクーロン効率で充放電可能。
<元記事>http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsenergylett.7b00261

09 3月 2017

【論文紹介】Tuning the Solid Electrolyte Interphase for Selective Li- and Na-Ion Storage in Hard Carbon

Advanced Materials,7 March 2017, DOI;10.1002/adma.201606860
・ハードカーボン上に形成されるSEIについての研究報告。
・Naベース電解質中でサイクルさせることで、ハードカーボン上にNaベースのSEIを形成させた。
・興味深いことに、NaベースのSEIはその後Liイオンベースの電解液中で、Liイオンの輸送を容易にする。
・一方、LiベースのSEIは、Naイオンの輸送を遮断する。
・この研究は電気化学的アプローチにより、選択性イオン伝導体を調整するための新たな指針を提供する。
<元記事>http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201606860/full

20 1月 2016

【論文紹介】In situ7Li and 133Cs nuclear magnetic resonance investigations on the role of Cs+ additive in lithium-metal deposition process

出展:http://www.sciencedirect.com/

Journal of Power Sources, Volume 304, 1 February 2016, Pages 51–59
・リチウム金属電池に有効な添加剤として報告されているCs+メカニズムの報告。
in situ7Li と 133Cs NMR.によって、充電中にCs+が静電シールドを形成する。
・そして、Cs+ありでは活性なリチウムが堆積し、Cs+なしでは不活性なDeadリチウムが堆積することが同定された。
・よって金属リチウムの析出溶解を可逆に行える。

<元記事>http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378775315304547

05 11月 2014

【論文紹介】Li2S cathode modified with polyvinylpyrrolidone and mechanical milling with carbon

出展:http://www.sciencedirect.com/

Journal of power Sources, Volume 273, 1, January so15, Pages 1136-1141
【概要】
・メカニカルミリングによって作成したLi2S-Cの、ポリビニルピロリドン(PVP)とPEO複合バインダー電極について。
・PVPはLi2Sの容量を増加させるが、初回充電時のポテンシャル障壁を増大させる。
・この電極は、60wt%のLi2S含有量の電極で460mAh/gの容量であった。
<続き:元記事>
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378775314016024