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J-GLOBAL ID：201702243724694504   整理番号：17A1218238

シリコン中のリチウム化に及ぼす応力の影響【Powered by NICT】

Stress effects on lithiation in silicon

著者 (6件)： Ding Bin (Centre for Advanced Mechanics and Materials, CNMM, Applied Mechanics Laboratory, Department of Engineering Mechanics, Tsinghua University, Beijing 100084, China) ,  Ding Bin (School of Engineering, Brown University, Providence, RI 02912, USA) ,  Wu Hui (State Key Laboratory of New Ceramics and Fine Processing, School of Materials Science and Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China) ,  Xu Zhiping (Centre for Advanced Mechanics and Materials, CNMM, Applied Mechanics Laboratory, Department of Engineering Mechanics, Tsinghua University, Beijing 100084, China) ,  Li Xiaoyan (Centre for Advanced Mechanics and Materials, CNMM, Applied Mechanics Laboratory, Department of Engineering Mechanics, Tsinghua University, Beijing 100084, China) ,  Gao Huajian (School of Engineering, Brown University, Providence, RI 02912, USA)
資料名： Nano Energy  (Nano Energy)
巻： 38  ページ： 486-493  発行年： 2017年 
JST資料番号： W3116A  ISSN： 2211-2855  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 最近の実験は,外部曲げはゲルマニウムナノワイヤにおけるリチオ化の対称性を破ることを明らかにした。しかし,シリコンおよび関係する基本機構におけるリチオ化に及ぼす外部応力の効果は不明のままである。ここでは,ケイ素アノードの界面反応と拡散(リチオ化中の二つの主要な過程)に及ぼす外部応力の効果を調べるために,新しく開発した反応力場(ReaxFF)に基づく大規模一連の原子論的シミュレーションを行った。シミュレーション結果を定量的に外部応力の関数として相境界(すなわち,リチオ化中の反応フロント)の移動速度とリチウム(結晶性及び非晶質リチウム化シリコンにおける)の拡散係数の変化を示し,引張応力は,リチオ化速度を加速するが,圧縮応力はそれを遅延させることを示した。さらに,大規模ReaxFFベースシミュレーションと以前のab initio分子動力学(AIMD)シミュレーション比較は大きな試料と長い持続時間は極めて重要であり,外部応力下での非晶質リチオ化ケイ素の拡散係数を正確に計算するための不可欠なことを示した。これらの結果は,だけでなく機械的応力とリチオ化速度間の密接な結合だけでなく外部の機械的応力を印加することにより,シリコンアノードのリチオ化速度を制御/変化させる電池を最適化するための開道の基本的な理解を提供する。Copyright 2017 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【Powered by NICT】

シソーラス用語： *リチウム ,  引張応力 ,  シミュレーション ,  *ケイ素 ,  結晶度 ,  リチウムイオン電池 ,  圧縮応力 ,  相境界 ,  リチオ化 ,  非晶質 ,  分子動力学 ,  対称性 ,  最適化 ,  拡散係数
準シソーラス用語： 界面反応 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (6件)： 外部応力効果 ,  リチオ化動力学 ,  相境界 ,  反応と拡散 ,  リチウムイオン電池 ,  原子論的シミュレーション

分類 (2件)： 二次電池  (YB04030K) ,  無機化合物一般及び元素  (CD01010D)

タイトルに関連する用語 (3件)： シリコン ,  リチウム ,  応力