18 9月 2017

【論文紹介】Reversible multi-electron redox chemistry of π-conjugated N-containing heteroaromatic molecule-based organic cathodes

出典:https://www.nature.com/

Nature Energy 2, Article number: 17074 (2017);doi:10.1038/nenergy.2017.74
・有機活物質に関する報告。
・環状カルボニル分子とo-フェニレンジアミンの縮合によるπ共役キノキサリン系ヘテロ芳香族分子(3Q)を合成。
・ 3Qをグラフェンとハイブリダイズし、エーテルベースの電解質を用いて充放電を行ったところ、1.2~3.9Vの電圧範囲において1Cで395mAh/gの放電容量を示し、 8A/gで10,000サイクル後にほぼ70%の容量保持率を示した。
・また、20Cでも222mAh/gの容量を示し、初期比容量の60%に相当する。
・複数の酸化還元サイトを有するヘテロ芳香族分子が、高エネルギー密度、長サイクル寿命有機蓄電池の開発において有望であると考えられる。
<元記事>https://www.nature.com/articles/nenergy201774

26 4月 2017

【論文紹介(オープンアクセス)】Light-assisted delithiation of lithium iron phosphate nanocrystals towards photo-rechargeable lithium ion batteries : Nature Communications

出典:https://www.nature.com/

Nature Communications 8, Article number: 14643 (2017), doi:10.1038/ncomms14643
・色素増感太陽電池の技術を用いて、光によりリン酸鉄リチウムを直接光酸化(充電)する手法を提案。
・色素により、正極でリン酸鉄リチウムの脱リチウム化を促進する正孔ー電子対を生成する。
・すなわち、本方法により、光による自己充電が可能な電池を作製することができる。
<元記事>https://www.nature.com/articles/ncomms14643

08 4月 2017

【論文紹介】Jeffamine® based polymers as highly conductive polymer electrolytes and cathode binder materials for battery application

出典:http://www.sciencedirect.com/

Journal of Power Sources, Volume 347, 15 April 2017, Pages 37–46
・新規な高分子電解質についての発表。
・poly(ethylene-alt-maleic anhydride) 骨格とpolyether amines oligomer側鎖に基づくクシ形ポリマー電解質(Jeffamine®)を合成した。
・Jeffamine®化合物中のプロピレンオキシド/エチレンオキシド単位(PO / EO)の高い形状自由度および柔軟性を利用することにより、良好なエラストマー特性を有する新規ポリマーマトリックスが得られた。
・lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide (LiTFSI) とJeffamine®化合物を混合して得られた非晶質全固体ポリマー電解質(SPE)は-40℃付近のガラス転移点を有する。
・このSPEは室温で4.5 x 10-5S/cm、70℃で5.3 x 10-5S/cmのリチウムイオン伝導度を示した。
<元記事>http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378775317302124

07 2月 2017

【論文紹介】NaN3 addition, a strategy to overcome the problem of sodium deficiency in P2-Na0.67[Fe0.5Mn0.5]O2 cathode for sodium-ion battery

出典:http://www.sciencedirect.com/

Journal of Power Sources, Volume 337, 1 January 2017, Pages 197–203
・層状酸化物正極とハードカーボン負極の、ナトリウムイオン電池フルセルについて。
・負極ハードカーボンの初回不可逆容量が大きいために、フルセルとしての初回効率が低下する。
・この課題克服のため、NaN3のような犠牲塩を添加することで補償する。
・正極重量に対して10%未満NaN3を添加することで、サイクル寿命を犠牲にすることなく可逆容量を60%増加できる。
<元記事>http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378775316314926

13 9月 2016

【論文紹介】Graphite electrode thermal behavior and solid electrolyte interphase investigations: Role of state-of-the-art binders, carbonate additives and lithium bis(fluorosulfonyl)imide salt

出展:http://www.sciencedirect.com/

Journal of Power Sources, Volume 330, 31 October 2016, Pages 186–194
・バインダー、電解質、添加剤、の負極graphiteの熱暴走への関与を調査。
・VC由来のSEI膜は電池を安全化させる。
・SBR/CMCバインダーは熱エネルギーの放出を助ける。
・LiFSIはLiPF6に比べて電池を安全化させる。0.33MのLiFSIと0.66MのLiPF6の混合電解質で、アルミの溶出なく電池を安全化させることが出来る。
<元記事>http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378775316311673

18 6月 2016

【論文紹介】Higher voltage plateau cubic Prussian White for Na-ion batteries

出展:http://www.sciencedirect.com/

Journal of Power Sources, Volume 324, 30 August 2016, Pages 766–773
・ナトリウムプルシアンホワイト、カリウムプルシアンホワイトの正極材についての報告。
・ナトリウムイオン電池用正極として用いた場合、1Cで140mAh/gの容量を示し、良好なレート特性を示す。
・カリウムプルシアンホワイトは500サイクルにおける容量維持率が80%であり、サイクル安定性を有する。
・Kプルシアンホワイトは、Naプルシアンホワイトよりも約0.35Vレドックス電位が高いため、エネルギー密度を高めることが出来る。
<元記事>http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378775316305961

07 1月 2016

【論文紹介】Facile reduction of pseudo-carbonates: Promoting solid electrolyte interphases with dicyanoketene alkylene acetals in lithium-ion batteries

出展:http://www.sciencedirect.com/

Journal of Power Sources, Volume 303, 30 January 2016, Pages 1–9
・LiB用電解液添加剤についての報告。
・電解液添加剤として、Dicyanoketene ethylene(DCKEA)とpropylene acetals(DCKPAを調査。
・これらの添加剤は、エチレンカーボネートとプロピレンカーボネートのカルボニル基をC(CN)2で置換したもの。
・両方の添加剤ともに、わずか0.5wt%の添加で20℃および45℃での寿命を向上させる。
更にこれらの添加剤によって形成したSEIはリチオ化グラファイトの熱安定性を向上させることがDSC測定で確認できた。

<元記事>http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378775315304900

25 8月 2015

【論文紹介】Effect of the electrolytic solvent and temperature on aluminium current collector stability: A case of sodium-ion battery cathode

出展:http://www.sciencedirect.com/

Journal of power Sources, Volume 297, 30,November 2015, Pages 168-173
【概要】
・ナトリウムイオン電池用のイオン液体電解液についての報告。
・NaFSIを電解質として用いた場合、PC系電解液では55℃において3.5Vで集電体のアルミが腐食する。
・一方、電解液としてイオン液体であるN-propyl-N-methylpyrrolidinium bis(fluorosulfonyl)imide (C3C1pyrrFSI) を用いた場合、55℃において、5V以上でもアルミは腐食しない。
・NaFe0.4Ni0.3Ti0.3O2を正極として50サイクルの充放電を行ったが、C3C1pyrrFSIの電解液ではアルミの腐食はなかったが、PC系電解液ではたった8サイクルでアルミ集電体は腐食した。
21 9月 2014

【論文紹介】Unravelling the role of Li2S2 in lithium–sulfur batteries: A first principles study of its energetic and electronic properties

出展:http://www.sciencedirect.com/

Journal of Power Sources, Volume 272, 25 December 2014, Pages 518–521
【要約】
・LiS電池におけるLi2S2の役割と存在について理論計算等を用いて議論した。
・Li2S2の構造から計算した2Li+ + 2e− + Li2S2 → 2Li2S(2.11V)はLiS電池の放電プロファイルに現れるプラトー領域と一致する。
・Li2S2はLiS電池の放電における重要な中間体であることがわかった。
<続き:元記事>

01 9月 2014

【論文紹介】K1−xFe2+x/3(CN)6·yH2O, Prussian Blue as a displacement anode for lithium ion batteries

出展:http://www.sciencedirect.com/

Journal of Power Sources, Volume 271, 20 December 2014, Pages 489–496
【概要】
・K1−xFe2+x/3(CN)6·yH2Oプルシアンブルーをリチウムイオン電池の負極活物質として用いた。
・これは、1.6〜0.005V(vs. Li/Li+)の電位幅で、8.75mA/gの電流密度で450mAh/gの容量であった。
・Ex-situ XRD、FTIR、SEM、TEMによる解析で、鉄原子が還元することでプルシアンブルーの構造転移が生じ、そしてそれは再度参加される際に回復しない事がわかった。
<続き:元記事>