16 6月 2018

【論文紹介】High energy-density and reversibility of iron fluoride cathode enabled via an intercalation-extrusion reaction

出典:https://www.nature.com/

Nature Communicationsvolume 9, Article number: 2324 (2018) 、doi: 10.1038/s41467-018-04476-2
・インターカレーション/コンバージョン反応により高い容量を示すフッ化鉄を元素置換することで充放電の可逆性を高めた。
・フッ化鉄中へカチオンであるコバルトとアニオンである酸素を共ドーピングしたナノロッドを作製した。
・カチオンとアニオンを共ドーピングすることで、熱力学的にコンバージョン反応電位を低下させ、充放電の可逆性を高められる。
・結果として、この材料は1サイクルあたりの劣化率が0.03%で、100Wh/kgの可逆容量を示した。
<元記事>https://www.nature.com/articles/s41467-018-04476-2

18 4月 2018

【論文紹介】Highly reversible zinc metal anode for aqueous batteries | Nature Materials

出展:https://www.nature.com/

Nature Materials (2018);doi:10.1038/s41563-018-0063-z
・亜鉛金属電池の高効率、高耐久化について。
・高濃度電解液(Water-in-salt)を用いることで、クーロン効率がほぼ100%で亜鉛をデンドライト形成無しで析出溶解可能であることを確認。
・LiMn2O4正極と組み合わせることで180Wh/kgのエネルギー密度で4000サイクル後に80%の容量を保持。
・空気正極と組み合わせることで、300Wh/kgのエネルギー密度で200サイクル以上繰り返すことができた。
<元記事>https://www.nature.com/articles/s41563-018-0063-z

04 4月 2018

【論文紹介】An artificial interphase enables reversible magnesium chemistry in carbonate electrolytes | Nature Chemistry

出典:https://www.nature.com/

Nature Chemistry (2018);doi:10.1038/s41557-018-0019-6
・多価カチオンが通り抜けることができるSEIを人工的に作成することで還元耐性のみが高い(酸化耐性の低い)電解液を用いる必要が無くなるために、高電圧正極と組み合わす事ができる、長寿命高エネルギー密度なマグネシウム電池についての報告。
・マグネシウム金属負極上に、ポリアクリロニトリルとマグネシウムの塩からなる人工SEIを形成することで、繰り返し可逆な充放電を行えることを確認した。
・さらに、Mg/ V2O5フルセルの耐久性が向上することを確認した。
<元記事>https://www.nature.com/articles/s41557-018-0019-6

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