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J-GLOBAL ID：201502211324434225   整理番号：15A1343851

高安定性リチウムイオン電池のアノード用のSiナノ粒子が入れ子となった逆オパール炭素支持体

Si nanoparticles-nested inverse opal carbon supports for highly stable lithium-ion battery anodes

著者 (6件)： GUEON Donghee (Dep. of Chemical and Biomolecular Engineering, Sogang Univ., Seoul, Korea. [e-mail]) ,  KANG Da-Young ,  KIM Jung Sub ,  KIM Tae Yong ,  LEE Joong Kee ,  MOON Jun Hyuk
資料名： Journal of Materials Chemistry A. Materials for Energy and Sustainability  (Journal of Materials Chemistry A. Materials for Energy and Sustainability)
巻： 3  号： 47  ページ： 23684-23689  発行年： 2015年12月21日 
JST資料番号： W0204B  ISSN： 2050-7488  CODEN： JMCAET  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： 炭素マトリックス中へSiナノ粒子(NPs)を閉じ込めることと,その中で均一に分散させることはリチウムイオン電池での充電/放電の間で高容量のSiに基づくアノードで問題となる大きな体積変化を受け入れるための有望な戦略である。本報では,Si NPsを分散させるために逆オパール炭素(IOC)マトリックスを導入した。IOCsがマクロ多孔性で強く相互接続している多孔性構造であることにより,単純な混合によりSi NPsの均一分散とSi NPsを取り巻く大きな空隙を達成できた。Si NPs/IOCの複合材アノードはSi NPsの割合が40wt%の状態で1233mS/gに達する比容量を示し,この値はIOCアノードの4.1倍であった。Si NPs/IOCアノード(40wt%Si NPs/IOC)での50サイクルにわたる容量保持は81%もの高さであり,一方,Si NPsアノードはわずか48%の保持を示した。比容量は電流密度が20倍に増加するにつれて70%にまで保たれた。容量保持と電流密度のこれらの増強はIOC構造へSiの体積変化が効率的に受け入れられること,およびIOCマットリック内とマトリックスを通しての容易な電荷移動とに起因している。ナノ粒子を分散させることを目的とするこの単純な幾何形状に誘導されるアプローチは次世代のリチウムイオン電池(LIB)開発のための高容量ナノ材料の現実的応用において好都合であろうことを信じている。Copyright 2016 Royal Society of Chemistry All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST

シソーラス用語： 安定性 ,  *リチウムイオン電池 ,  電極材料 ,  ナノ粒子 ,  構造 ,  *炭素 ,  支持物 ,  *マトリックス【母体】 ,  閉込め ,  分散【dispersion】 ,  充放電サイクル ,  変化 ,  多孔性 ,  ナノ複合材料 ,  電荷移動 ,  *アノード材料【電池】 ,  *逆オパール ,  均一分散 ,  体積変化 ,  *シリコンナノ粒子
準シソーラス用語： *ケイ素ナノ粒子 ,  入れ子構造 ,  マクロ多孔性

分類 (4件)： 二次電池  (YB04030K) ,  電極過程  (CB07040U) ,  無機化合物一般及び元素  (CD01010D) ,  炭素とその化合物  (YB02060D)

タイトルに関連する用語 (7件)： 安定性 ,  リチウムイオン電池 ,  アノード ,  Si ,  ナノ粒子 ,  オパール ,  炭素