MATERIALS素材・マテリアルインフォマティクス スピネルLiNi0.5Mn1.5O4の形態制御によるマイクロ構造と電気化学特性の調整
- スピネルLiNi0.5Mn1.5O4(LNMO)正極材について、サブマイクロメートルサイズの一次粒子(単結晶形態)が最も高い結晶性と低いMn3+含有量を示し、優れたサイクル安定性(1Cで500サイクル後93.3%維持)、レート能力(20Cで約20 mAh g−1)、高温性能を実現した。
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NドープLi2ZrCl6系塩化物固体電解質によるLiイオン輸送の強化
- NドープLi2ZrCl5.7N0.1固体電解質が室温で1.15 mS cm−1のイオン伝導度と0.237 eVの低活性化エネルギーを達成した。
- 全固体電池として1Cで500サイクル後85.9%、3Cで3000サイクル後77.4%の容量維持を示した。
- メカノケミカル法によりNドープLi2ZrCl6−3xNx塩化物固体電解質を合成し、N導入が結晶構造とLi+輸送を改善することを系統的に実証した。
MEEnergies · MDPI · CC BY 4.0
MATERIALS素材・マテリアルインフォマティクス 第一原理計算による二次ナトリウムイオン電池用カソード材料 NaX(Mn,Ti)O2 の調査
本研究では、密度汎関数理論を用いてTiをドープしたNaMnO2の構造的・電気的特性を調査した。計算には、交換相関汎関数としてPerdew–Burke–Ernzerhof汎関数を用いた。スピン分極計算により、NaMnO2およびNaX(Mn,Ti)O2超セルの構造的・電子的特性を決定した。ドープにより体積膨張が誘発され、NaX(Mn,Ti)O2はTiドープの影響でNaMnO2と比較してバンドギャップが縮小した。また、NaX(Mn,Ti)O2の弾性定数は斜方晶系の機械的安定性要件を満たし、形成エネルギーは負であったことから、構造は安定であることが示唆された。予測される電圧範囲は3.410~4.13…
FIFrontiers in Materials · CC BY 4.0
長サイクルリチウム金属電池における希釈剤とアニオンの親和性の調整による界面劣化の緩和
- イオン液体ベースの局所的高濃度電解質(LHCE)に塩素化希釈剤(TeCA)を導入し、リチウム金属電池の界面劣化を緩和する新手法を発表
- Li||Cuハーフセルで500サイクル以上、99%超のクーロン効率を達成
- 高負荷NCM811カソード(10 mg cm−2)との組み合わせで、4.3V高カットオフ電圧下でのサイクリング安定性とレート能力が大幅に向上
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MATERIALS素材・マテリアルインフォマティクス エネルギー貯蔵のためのMXeneの多段階エントロピー着想工学:Mサイトの無秩序から表面終端の複雑性まで
MXeneは、その二次元層状構造、高い導電性、親水性表面、調整可能な化学的性質により、電気化学的エネルギー貯蔵において広範な関心を集めている。しかし、従来のMXeneは、再積層、イオン輸送の制限、界面安定性の不足、活性サイト多様性の限界といった課題を抱えている。近年、高エントロピー戦略は、Mサイトに複数の遷移金属を導入することでMXeneの構造と特性を制御する新たな機会を提供してきた。本稿では、Mサイトのマルチメタルエントロピー、XサイトのC/N化学的性質、および表面終端の構成的無秩序の連動する役割に焦点を当て、MXeneベースのエネルギー貯蔵材料の理解と設計のためのフレームワークとして多段…
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