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J-GLOBAL ID：201502211073576866   整理番号：15A1401061

ナトリウム貯蔵性化合物の創製とその二次電池負極への応用

Development of Novel Na-storage Compounds and Their Application to Rechargeable Battery Anode

著者 (2件)： 薄井洋行 (鳥取大 大学院工学研究科) ,  坂口祐樹 (鳥取大 大学院工学研究科)
資料名： FBテクニカルニュース
号： 71  ページ： 1-8  発行年： 2015年11月 
JST資料番号： L4989A  ISSN： 1345-8426  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 文献レビュー  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： ナトリウムイオン電池(NIB)は,リチウムイオン電池(LIB)と同様にNa⁺が電荷移動担体となり充放電を行う蓄電池である。Liに比べ,Na資源はその偏在性がないこと,Co等の希少元素を使用しないこと,大型化,低コスト化が見込まれることなどからNIBが注目され,その正極および負極活物質の検討が進められている。本稿では,NbドープTiO₂をNIB負極に用いた場合についてまず紹介した。Nbドープルチル型TiO₂,Ti_1-xNb_xO₂(x=0~0.18)は,ゾル-ゲル法により作製し,生成物について結晶構造解析を行いルチル型であることを確認,ガスデポジション法により電極を作製し,対極にNa箔を,電解液に1M NaClO₄/炭酸プロピレン(PC)を使用して充放電試験を行った結果,Nbをドーピングしない場合は,100mAh/gの可逆容量であったが,Nbをドーピングすることにより電子伝導性が1000倍以上高まり,Nb添加量x=0.06の場合50サイクル後も容量160mAh/gを維持し,3.0Cのレートで90mA/gの容量が得られ,導電性カーボンを使用したアナターゼ型TiO₂負極をも上回る性能が得られることが分った。Nbのドーピングにより電子伝導性の改善の他に,格子中の拡散チャンネルサイズの増大によりNa⁺の拡散能が向上したためと推測された。また,その他最近明らかにしたSnO,Sn-PおよびSiOの負極特性についても概説した。

シソーラス用語： *二次電池 ,  ナトリウム化合物 ,  金属イオン ,  *電極材料 ,  *酸化チタン ,  *ニオブ化合物 ,  ドーピング ,  ゾル-ゲル法 ,  *ルチル型結晶 ,  物理蒸着 ,  アノード ,  *充放電サイクル ,  *電池容量 ,  酸化スズ ,  スズ合金 ,  リン含有合金 ,  酸化ケイ素
準シソーラス用語： ガスデポジション法 ,  *ナトリウムイオン電池 ,  負極材料 ,  負電極【電池系】

分類 (4件)： 二次電池  (YB04030K) ,  塩基,金属酸化物  (CD01030Z) ,  セラミック・磁器の性質  (YC03030G) ,  電気化学反応  (CB07050F)

引用文献 (32件)：

• J. Zhao, L. Zaho, N. Dimon, S. Okada, T. Nishida, J. Electrochem. Soc., 160 (2013) A 3077 -A 3081.
• N. Yabuuchi, J. Iwatate, H. Nishikawa, S. Hitomi, R. Okuyama, R. Usui, Y. Yamada, S. Komaba, Nat. Mater., 11 (2012) 512-517.
• P. Barpanda, G. Oyama, S. Nishimura, S.-C. Chung, A. Yamada, Nat. Commun., 5 (2014) 4358-1-8.
• S. Komaba, W. Murata, T. Ishikawa, N. Yabuuchi, T. Ozeki, T. Nakayama, A. Ogata, K. Gotoh, K. Fujiwara, Adv. Funct. Mater., 21 (2011) 3859-3867.
• J. Qian, X. Wu, Y. Cao, X. Ai, H. Yang, Angew. Chem., 125 (2013) 4731-4734.

タイトルに関連する用語 (5件)： ナトリウム貯蔵 ,  創製 ,  二次電池 ,  負極 ,  応用