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J-GLOBAL ID：201502220929449231   整理番号：15A1038159

定常状態の分極曲線をベースにしたLi⁺/Li対の電気化学酸化還元性能の最適化

Optimization for electrochemical redox performance of Li⁺/Li couple based on steady-state polarization curve

著者 (8件)： YAN Kang (School of Materials Sci. & Engineering (SMSE), Beijing Inst. of Technol., Beijing 100081, CHN) ,  FEI Wenkai (School of Materials Sci. & Engineering (SMSE), Beijing Inst. of Technol., Beijing 100081, CHN) ,  YAO Ying (School of Materials Sci. & Engineering (SMSE), Beijing Inst. of Technol., Beijing 100081, CHN) ,  YAO Ying (The National High Technol. Dev. Center of Green Materials, Beijing 100081, CHN) ,  WU Feng (School of Materials Sci. & Engineering (SMSE), Beijing Inst. of Technol., Beijing 100081, CHN) ,  WU Feng (The National High Technol. Dev. Center of Green Materials, Beijing 100081, CHN) ,  ZHANG Cunzhong (School of Materials Sci. & Engineering (SMSE), Beijing Inst. of Technol., Beijing 100081, CHN) ,  ZHANG Cunzhong (The National High Technol. Dev. Center of Green Materials, Beijing 100081, CHN)
資料名： Electrochimica Acta  (Electrochimica Acta)
巻： 176  ページ： 836-844  発行年： 2015年09月10日 
JST資料番号： B0535B  ISSN： 0013-4686  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： 本研究で,標準的な産業用三元有機電解質の一種,1mol L^-1LiPF₆を含むエチレンカルボナート(EC),エチルメチルカルボナート(EMC)およびジメチルカルボナート(DMC)(体積比で1:1:1)中の微小円板Pt電極で定常状態の分極曲線を得,リチウムアノードの分極度の詳細な説明と性能概要に用いた。Li⁺/Li対の電気化学酸化還元反応の性能の最適化に,限界物質移動電流密度,j_lim ^s-sを特性パラメータに用いた。定常状態の分極曲線とj_lim ^s-sをベースに,著者らは,三元有機電解質で0.26j_lim ^s-s~0.72j_lim ^s-sの中間電流密度範囲の時,Li⁺/Liの性能が電気化学酸化還元過程(電着/電気溶解過程)で最高のCoulomb効率(65%から80%)を示すことが分かった。中間電流密度範囲で,リチウムアノードは,「樹木様」と「苔様」の二種類の樹枝状結晶が効率的に抑制され最高のサイクル性能とCoulomb効率を示した。全ての電流密度範囲で形成したリチウム金属沈着層の微細パターンの観察にin-situ光学顕微鏡観察を用いた。より低い電着電流密度でより厚い樹枝状結晶(「樹木様」樹枝状結晶),より高い電流密度でより薄い樹枝状結晶(「苔様」樹枝状結晶)が形成した。さらに,リチウムアノードの結晶電析機構をHeermanモデルにあてはめ,結果は,初期核形成数N₀と核形成速度定数Aの二つのパラメータの影響と共に,初期核形成挙動がリチウムアノードの酸化還元反応性能に影響を及ぼす主な原因であることを示した。前述の結果をベースに,電解質を用いるリチウムアノードの最適な分極状態を確認する実験パラメータの正規化に,定常状態の分極曲線と限界物質移動電流密度,j_lim ^s-sを共通の客観的基準として提案した。Copyright 2015 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.

シソーラス用語： *酸化還元反応 ,  *リチウム化合物 ,  リン化合物 ,  フッ化物 ,  円盤電極 ,  白金電極 ,  リチウム ,  アノード ,  *分極率 ,  物質移動 ,  電流密度 ,  電解質 ,  樹枝状結晶 ,  エネルギー効率 ,  顕微鏡観察 ,  電着 ,  核形成 ,  定数 ,  パラメータ ,  正規化 ,  限界電流 ,  充放電サイクル ,  光学顕微鏡法 ,  リチウムイオン電池 ,  定常特性 ,  その場観察 ,  電流電圧特性
準シソーラス用語： Coulomb効率 ,  サイクル性能 ,  酸化還元 ,  速度定数 ,  分極度

分類 (4件)： 二次電池  (YB04030K) ,  電極過程  (CB07040U) ,  酸化,還元  (CF02060T) ,  電気化学反応  (CB07050F)

物質索引 (3件)： エチルメチルカルボナート ,  エチレンカルボナート ,  ジメチルカルボナート

タイトルに関連する用語 (6件)： 定常状態 ,  分極曲線 ,  Li ,  電気化学酸化 ,  還元性能 ,  最適化