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J-GLOBAL ID：201202241182719450   整理番号：12A1094402

オリビン類のマグネシウム化の第一原理研究: 酸化還元反応機構,電気化学的性質及び熱力学的性質

First-principles study of the magnesiation of olivines: redox reaction mechanism, electrochemical and thermodynamic properties

著者 (5件)： LING Chen (Toyota Res. Inst. North America, Michigan, USA) ,  BANERJEE Debasish (Toyota Res. Inst. North America, Michigan, USA) ,  SONG Wei (Toyota Res. Inst. North America, Michigan, USA) ,  ZHANG Minjuan (Toyota Res. Inst. North America, Michigan, USA) ,  MATSUI Masaki (Toyota Res. Inst. North America, Michigan, USA)
資料名： Journal of Materials Chemistry  (Journal of Materials Chemistry)
巻： 22  号： 27  ページ： 13517-13523  発行年： 2012年07月21日 
JST資料番号： W0204A  ISSN： 0959-9428  CODEN： JMACEP  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： マグネシウム電池におけるカソード電極材料のマグネシウム化について研究した。マグネシウム化の熱力学を密度汎関数法で検討した。MnSiO₄のマグネシウム化は,Mn⁴⁺がMn³⁺に還元してMg_0.5MnSiO₄が生成した。さらにMn³⁺がMn²⁺に還元してMgMnSiO₄が生成した。オリビン化合物のマグネシウム化及び脱マグネシウム化の酸化還元電位は,TM²⁺/TM³⁺酸化還元対について3-4 V vs. Mg/Mg²⁺で,TM³⁺/TM⁴⁺酸化還元対についておよそ4Vであった。ここで,TM = Mn, Fe, Co及びNiである。MnSiO₄のMgMnSiO₄への最大マグネシウム化では,最大の約20%の体積膨張があった。オリビン化合物のマグネシウム化の熱力学はリチウムイオン電池とよく似ており,リチウムイオン電池でも使用されるオリビンリン酸塩,Mg_0.5FePO₄が,電解質の電気化学窓内で適切な電位を示すことから,目下のところ,Mg可逆電池カソード物質として最適であることがわかった。

シソーラス用語： *二次電池 ,  カソード ,  *電極材料 ,  *かんらん石 ,  *挿入反応 ,  *マグネシウム ,  密度汎関数法 ,  第一原理 ,  酸化還元反応 ,  反応機構 ,  ケイ酸塩 ,  脱着 ,  *酸化還元電位 ,  膨張 ,  リン酸塩 ,  鉄化合物 ,  マグネシウム化合物
準シソーラス用語： *オリビン ,  *マグネシウム化 ,  *マグネシウム蓄電池 ,  リン酸鉄マグネシウム ,  体積膨張 ,  脱マグネシウム化 ,  脱離

分類 (3件)： 二次電池  (YB04030K) ,  電極過程  (CB07040U) ,  その他の電気・電子部品  (NA05090R)

タイトルに関連する用語 (7件)： オリビン ,  マグネシウム ,  第一原理 ,  研究 ,  酸化還元反応 ,  電気化学的性質 ,  熱力学的性質