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J-GLOBAL ID：201702256338271401   整理番号：17A0499304

ホウ酸リチウム鉄バッテリー電極に対する炭素被覆影響の密度汎関数理論研究

A density functional theory study of the carbon-coating effects on lithium iron borate battery electrodes

著者 (3件)： Loftager Simon (Department of Energy Conversion and Storage, Technical University of Denmark, Fysikvej, 2800 Kgs. Lyngby, Denmark. [e-mail]) ,  Garcia-Lastra Juan Maria ,  Vegge Tejs
資料名： Physical Chemistry Chemical Physics  (Physical Chemistry Chemical Physics)
巻： 19  号： 3  ページ： 2087-2094  発行年： 2017年 
JST資料番号： A0271C  ISSN： 1463-9076  CODEN： PPCPFQ  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： ホウ酸リチウム鉄(LiFeBO₃)は,その高い理論比静電容量,安価な成分および動作時の小さな体積変化により有望なカソード材料である。しかし,重度の空気および水分誘起劣化に関連する問題は保護被覆は電子導電性も向上させる電極上の保護被覆の利用を促した。しかし,被覆の優先幾何形状についてもこれらの被覆-電極界面が被覆と電極との間のリチウム拡散にどのように影響を及ぼすかについてもほとんど知られていない。従って本研究においてはLiFeBO₃電極上の炭素被覆の固定化構成および界面リチウム拡散に対するその意味の密度汎関数理論(DFT)研究を報告した。FeBO₃およびLiFeBO₃電極表面上の平行配向の元のグラフェン被覆を通るLiイオン拡散と関連する大きな障壁に起因して,速いLiイオン拡散のためにグラフェン被覆中の大きな構造欠陥が必要であった。しかし,そのような欠陥はそれらの高い生成エネルギーのために小さな濃度の場合にだけ存在すると予測された。従って代替となる被覆幾何形状を検討し,被覆層がBおよびO原子において電極表面に垂直に固定された構成が最も安定であることを見いだした。最適配向被覆層と電極との間の界面を通るリチウム拡散障壁のnudged elastic band(NEB)計算はリチウム抽出および挿入の速度限界を示さなかった。さらに,このグラファイト被覆構成は,電極劣化化学種の部分的な遮断を示した。Copyright 2017 Royal Society of Chemistry All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST

シソーラス用語： *ホウ酸塩 ,  *リチウム化合物 ,  *鉄化合物 ,  *カソード ,  被覆 ,  炭素材 ,  密度汎関数法 ,  固体内拡散

分類 (2件)： 電極過程  (CB07040U) ,  塩  (CD01050V)

タイトルに関連する用語 (6件)： ホウ酸リチウム ,  鉄 ,  バッテリー ,  炭素被覆 ,  密度汎関数理論 ,  研究