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J-GLOBAL ID：201602237736639051   整理番号：16A1341291

高性能Li-イオン電池用の層状斜方晶Nb₂O₅@Nb₄C₃T_xおよびTiO₂@Ti₃C₂T_x階層的コンポジット

Layered Orthorhombic Nb₂O₅@Nb₄C₃T_x and TiO₂@Ti₃C₂T_x Hierarchical Composites for High Performance Li-ion Batteries

著者 (9件)： Zhang Chuanfang (John) (Department of Materials Science and Engineering and A.J. Drexel Nanomaterials Institute, Drexel University, Philadelphia, PA, 19104, USA) ,  Zhang Chuanfang (John) (Centre for Research on Adaptive Nanostructures and Nanodevices (CRANN) School of Chemistry, School of Physics, Trinity College Dublin, Dublin, 2, Ireland) ,  Kim Seon Joon (Department of Materials Science and Engineering and A.J. Drexel Nanomaterials Institute, Drexel University, Philadelphia, PA, 19104, USA) ,  Kim Seon Joon (Department of Chemical and Biomolecular Engineering (BK-21 Plus), Korea Advanced Institute of Science and Technology, 291 Daehak-ro, Yuseong-gu, Daejeon, 305-701, Korea) ,  Ghidiu Michael (Department of Materials Science and Engineering and A.J. Drexel Nanomaterials Institute, Drexel University, Philadelphia, PA, 19104, USA) ,  Zhao Meng-Qiang (Department of Materials Science and Engineering and A.J. Drexel Nanomaterials Institute, Drexel University, Philadelphia, PA, 19104, USA) ,  Barsoum Michel W. (Department of Materials Science and Engineering and A.J. Drexel Nanomaterials Institute, Drexel University, Philadelphia, PA, 19104, USA) ,  Nicolosi Valeria (Centre for Research on Adaptive Nanostructures and Nanodevices (CRANN) School of Chemistry, School of Physics, Trinity College Dublin, Dublin, 2, Ireland) ,  Gogotsi Yury (Department of Materials Science and Engineering and A.J. Drexel Nanomaterials Institute, Drexel University, Philadelphia, PA, 19104, USA)
資料名： Advanced Functional Materials  (Advanced Functional Materials)
巻： 26  号： 23  ページ： 4143-4151  発行年： 2016年06月20日 
JST資料番号： W1336A  ISSN： 1616-301X  CODEN： AFMDC6  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： ドイツ (DEU)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 電極ナノ構造のエンジニアリングは,高容量,高速レート応答および安全なLi-イオン電池の開発に不可欠である。本研究は,2次元Nb₄C₃T_x(あるいは@Nb₂CT_x)MXeneのCO₂気流中850°Cにおけるワンステップ酸化により,斜方晶Nb₂O₅@Nb₄C₃T_x(あるいは@Nb₂CT_x)階層的コンポジットの合成を示した。コンポジットは,MXeneフレークの表面上に均一に修飾され,不規則化カーボンにより相互結合された斜方晶Nb₂O₅ナノ粒子を伴う層状構造を持っていた。コンポジットは,Li⁺/Liに対して1~3Vにおいて50mAg^-1(0.25C)のレートにおいて208mAhg^-1の容量を持ち,400サイクル後100%のクーロン効率を伴う比容量の94%を維持した。優れた電気化学的性能は,(1)内部の非酸化Nb₄₄C₃T_x相の高い伝導度,(2)外部Nb₂O₅ナノ粒子の高速レート応答と高い容量,そして(3)不規則化カーボンの電子架橋効果,の3つのシナジー的効果に帰することができた。この酸化法をTi₃C₂T_xおよびNb₂CT_xMXenesに拡張することにも成功し,同様の階層構造を持つ対応するコンポジットを作製した。これは,この構造作製に関する初期の報告であるため,さらに境界をプッシュしてより良い電気化学的性能を達成する余地が存在する。Copyright 2017 Wiley Publishing Japan K.K. All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.

シソーラス用語： *リチウムイオン電池 ,  *電極材料 ,  アノード ,  *ニオブ化合物 ,  ナノ複合材料 ,  階層構造 ,  鉱物合成 ,  層状化合物 ,  酸化 ,  *チタン化合物 ,  電気化学的挙動 ,  電池容量 ,  電極過程

著者キーワード (6件)： hierarchical ,  Li-ion battery ,  MXene ,  niobium pentoxide ,  oxidation ,  structures

分類 (2件)： 二次電池  (YB04030K) ,  セラミック・陶磁器の製造  (YC03020V)

タイトルに関連する用語 (7件)： 高性能 ,  Li ,  イオン ,  電池 ,  層状 ,  斜方晶 ,  コンポジット