31 3月 2019

【論文紹介】Intercalation-conversion hybrid cathodes enabling Li–S full-cell architectures with jointly superior gravimetric and volumetric energy densities | Nature Energy

出典:https://media.springernature.com/

Nature Energy doi: 10.1038/s41560-019-0351-0
・MITの研究者らが、LiS電池用の新しいハイブリット型の正極を開発。
・ハイブリット型正極とは、インターカレーション型Mo6S8とコンバージョン型硫黄(HMSC)の組み合わせ。
・現在LiS電池の多くの報告は、Sの高い理論用にもかかわらず、導電剤の量が多いなど、活物質のロード量が少なく、フルセルとしてのエネルギー密度を十分に取り出すことはできていない。
・高速なリチウムイオン輸送能、高い電子伝導性、およびリチウムポリスルフィドに対する高い親和性を有する、Mo6S8は、硫黄種を固定化する理想的な骨格となりうる。
・これにより、導電剤の量を10wt%程度に減少させることができ、プレスによって高密度化(空隙率55vol%)することができる。
・このハイブリット型正極を用いたLiS電池は、366Wh/kgの重量エネルギー密度および581Wh/Lの体積エネルギー密度を達成。
<元記事>https://www.nature.com/articles/s41560-019-0351-0

12 11月 2017

【論文紹介】Flexible Aqueous Li-Ion Battery with High Energy and Power Densities

出典:https://techxplore.com/

Advanced Materials (2017). DOI: 10.1002/adma.201701972
・ “water-in-salt”ゲル電解質を利用した、安全でフレキシブルな水系リチウムイオン電池について。
・正極、負極ともに材料はLiVPO4Fを用いた対称セル。
・高速なLiイオン輸送を可能にするLi2CO3-LiFからなる疎水性のSEIを形成し、電極表面での水の電気分解を抑制する。
・そのため、水系電解液において2.4Vの電圧、141Wh/kgのエネルギー密度, 600W/kgの出力密度、4000サイクル以上の寿命を達成する。
・曲げや切断によっても高い安全性を示すだけでなく、動作し続ける。
<元記事>http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201701972/abstract
<電池をハサミで切るなどしても動作し続ける動画>https://techxplore.com/news/2017-11-scientists-safer-durable-lithium-ion-battery.html

10 8月 2017

【論文紹介】“Water-in-Salt” electrolyte enabled LiMn2O4/TiS2 Lithium-ion batteries

出展:http://www.sciencedirect.com/

Electrochemistry Communications Volume 82, September 2017, Pages 71-74
・LiTFSIを高濃度に溶かした“Water-in-Salt”電解液を用いた水系リチウムイオン電池関する報告。
・21MのLiTFSI/H2O電解液は1.7V(vs.Li/Li+)〜4.4V(vs.Li/Li+)まで安定である。
・負極にTiS2を用いたところ、可逆な充放電を確認。
・LiMn2O4正極と組み合わせることで、1.7Vの放電電圧で78Wh/kgのエネルギー密度を達成。
<元記事>http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1388248117301996

30 3月 2017

【論文紹介(オープンアクセス)】High power rechargeable magnesium/iodine battery chemistry

出典:http://www.nature.com/

Nature Communications 8, Article number: 14083 (2017), doi:10.1038/ncomms14083
・マグネシウム金属電池に関する報告。
・マグネシウム金属電池に好適な正極材として、ヨウ素を提案。
・可溶性ヨウ素がMg2+と反応して可溶性中間体を形成し、次に不溶性最終生成物ヨウ化マグネシウムを形成する、マグネシウム/ヨウ素二次電池の報告する。
・この電池の特徴は、Mg2+は固相の拡散ではなく、液体 – 固体二相反応経路であるため、大きな界面反応面積を保証し、速い反応速度論および高い反応可逆性をもたらす。
・その結果、0.5Cで180mAh / g、1Cで140mAh / gの可逆容量と高いエネルギー密度(約400Wh/kg)を示す。
<元記事>http://www.nature.com/articles/ncomms14083