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J-GLOBAL ID：201802224650358474   整理番号：18A0858299

密封非水性Li-酸素電池の有望なカソード材料としてのホスホレンオキシド【JST・京大機械翻訳】

Phosphorene oxides as a promising cathode material for sealed non-aqueous Li-oxygen batteries

著者 (3件)： Li Yan (State Key Laboratory for Mechanical Behavior of Materials, Xi’an Jiaotong University, Xi’an, Shaanxi 710049, China) ,  Ma Fei ,  Wang Lin-Wang
資料名： Journal of Materials Chemistry A. Materials for Energy and Sustainability  (Journal of Materials Chemistry A. Materials for Energy and Sustainability)
巻： 6  号： 17  ページ： 7815-7826  発行年： 2018年 
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： 四つの表面酸化状態(P_4O_1,P_4O_2,P_4O_3およびP_4O_4)における新しいタイプの二次元(2D)材料,ホスホレンオキシド(PO)を,第一原理法と分子動力学シミュレーションおよび陰的溶媒モデルを組み合わせることにより,密封Li-酸素電池の潜在的カソードとして評価した。開放Li空気電池と異なり,空気から酸素を取る必要がないので,システムを密封できる。シミュレーションは以下のことを明らかにした。(1)最大数のLi-O結合を形成することにより,Liは,-2.32から-3.72eVの範囲の大きな結合エネルギーと,LiからOへの約0.9eの電荷移動により,POsの表面上に強固に化学吸着される。(2)POs上のLiの拡散は,アームチェア方向に沿った障壁がジグザグ方向に沿ったものよりほぼ2倍高いので,強く異方的である。障壁は酸化の増加と共に0.2eVに劇的に減少し,高い拡散率を示した。(3)P_4O_4カソードでは,熱力学的に安定で,完全に放出された生成物は,Li:P:O=1:1:1の化学量論を有し,比容量570.56mAhg(-1),平均開回路電圧2.55V,エネルギー密度1457Whkg(-1)を達成した。エネルギー密度は,溶媒効果を考慮することによってさらに増加できる。より極性の環状エチレンカーボネート(EC)溶媒は,極性の低い線形1,2-ジメトキシエタン(DME)よりも大きなエネルギー密度増強をもたらす。(4)半導体から金属への遷移はLi吸着後のPO内で起こり,PO系電池の電気輸送を促進する。強いLi吸着,高い拡散率,および良好な伝導率の組合せは,将来の完全に密封されたLi-酸素電池のためのPOsの大きな候補となる。Copyright 2018 Royal Society of Chemistry All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 結合エネルギー ,  *カソード ,  二次元 ,  拡散係数 ,  溶媒効果 ,  *リチウム ,  エネルギー密度 ,  第一原理 ,  極性 ,  空気電池 ,  *酸素 ,  エレクトロトランスポート ,  ロバスト性 ,  電荷移動
準シソーラス用語： 比容量 , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (1件)： 二次電池  (YB04030K)

タイトルに関連する用語 (6件)： 密封 ,  非水性 ,  Li ,  酸素 ,  電池 ,  カソード材料