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J-GLOBAL ID：201702279274365747   整理番号：17A1048075

ルチルVO₂へのLi,MgおよびAl挿入のab initio研究: 多価電池のための高速拡散と増大した電圧【Powered by NICT】

Ab initio study of Li, Mg and Al insertion into rutile VO₂: fast diffusion and enhanced voltages for multivalent batteries

著者 (3件)： Kulish Vadym V. (Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering, National University of Singapore, Block EA #07-08, 9 Engineering Drive 1, Singapore 117576. [e-mail]) ,  Koch Daniel ,  Manzhos Sergei
資料名： Physical Chemistry Chemical Physics  (Physical Chemistry Chemical Physics)
巻： 19  号： 33  ページ： 22538-22545  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： バナジウム酸化物は,再充電可能な金属イオン電池の電極として使用できる最も有望な材料の一つである。本研究では,ルチルVO₂へのLi,MgおよびAl原子の挿入に関連した熱力学的,電子的,および速度論的性質を系統的に調べた。第一原理計算を用いて,Li_xVO₂,Mg_xVO₂とAl_xVO₂(0<x<1)化合物の構造変化と電圧曲線を系統的に研究した。計算したリチウムインターカレーション電圧は,LiVO₂化合物への単一原子挿入で3.50Vで始まり,完全リチオ化で2.23Vに低下し,これは実験結果と良く一致した。Mg挿入はMg₁VO₂まで約1.6Vプラトーを,Mg₁VO₂まで約0.5Vのプラトー状領域を特徴とした。Al挿入のための予測された電圧曲線は1.98Vで開始し,続いて1.48Vと1.17Vで二つのプラトーとなった。VO₂のトンネル構造中のLi,MgとAlの拡散障壁は0.06,0.33eVと0.50eVであった。実証された優れたLi,MgおよびAl移動度,高い構造安定性と高い比容量は,特に多価電池用のルチルVO₂電極の有望な可能性を示唆した。Copyright 2017 Royal Society of Chemistry All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST【Powered by NICT】

シソーラス用語： *二次電池 ,  多価イオン ,  ルチル型結晶 ,  *酸化バナジウム ,  *インターカレーション ,  リチウム化合物 ,  *金属イオン ,  マグネシウム化合物 ,  アルミニウム化合物 ,  熱力学的性質 ,  物理的性質 ,  速度論 ,  計算 ,  *ab initio法 ,  第一原理 ,  添加物効果 ,  *拡散 ,  拡散障壁 ,  *電圧
準シソーラス用語： アルミニウムイオン ,  マグネシウムイオン ,  リチウムイオン ,  構造変化 ,  多価金属蓄電池 ,  第一原理計算 ,  電子物性

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 (8件)： ルチル ,  VO2 ,  Li ,  Mg ,  Al ,  研究 ,  多価 ,  電池