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J-GLOBAL ID：201802251139512815   整理番号：18A0405991

リチウムイオン電池のシリコン陽極における樹枝状結晶の形成【Powered by NICT】

Dendrite formation in silicon anodes of lithium-ion batteries

著者 (2件)： Selis Luis A. (Department of Chemical Engineering, Department of Electrical and Computer Engineering, Department of Materials Science and Engineering, Texas A&M University, College Station, TX 77843, USA. [e-mail]) ,  Seminario Jorge M.
資料名： RSC Advances (Web)  (RSC Advances (Web))
巻： 8  号： 10  ページ： 5255-5267  発行年： 2018年 
JST資料番号： U7055A  ISSN： 2046-2069  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： 高エネルギー応用のための大規模使用に望むならば,再充電可能なリチウムイオン電池は改善を必要とする。実際上全ての再充電可能なリチウムイオン電池に使用される黒鉛と比較した場合,シリコンと金属リチウムアノードはそれらの大きな理論容量のために優れた代替物である。しかし,主要製造努力が開始する前に十分検討する必要があるいくつかの問題例えば,リチウム樹枝状結晶の成長は,安全問題のためにを考慮する最も重要なものの一つである。本研究では,nanobatteryの既に亀裂のある固体電解質界面,電池の充電を代表する外部磁場の適用下でのアノード中の電荷分布の可能な挙動をシミュレートすることにより樹枝状結晶の成長機構を予測する試みこのようにして,樹枝状結晶成長のための条件を明らかにした。典型的な市販Liイオン電池の時間当たり~1mmのLiイオンの極端に遅いドリフト速度,は数時間を要する樹枝状結晶の成長をが,Liイオンはアノードの活性部位に到達したら,それは,反応する~1psの非常に短い時間を必要とする。時間スケールにおけるこの大きな差は,はるかに大きなドリフト速度でのイオンの分子動力学シミュレーションを行うことができ,合理的な計算時間で価値のある結果を与える可能性がある。成長前の条件を仮定し,成長につながらないことを条件は無視した。Li:Si比21:5のプレリチオ化したケイ素アノードの分子動力学シミュレーションを行い,完全に充電された電池に対応した。は固体電解質界面の亀裂,電解質溶液はLiSi合金陽極と直接接触する事ができ,それを代表するナノサイズの正方形のいくつかの電荷分布を試験することにより樹枝状結晶成長をシミュレートした。このようなアノード表面のために選択された電荷分布に依存して,樹枝状晶は外部磁場を印加したときにシミュレーション中に成長した。電荷分布の強い偏差は亀裂の表面で起こる場合に樹状突起が成長することを見出した。本研究からの結果は,調整された被覆を用いたリチウムデンドライト成長またはLiSi合金アノードをカバーする前被覆を制約する方法を見出すのに重要である。Copyright 2018 Royal Society of Chemistry All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST【Powered by NICT】

シソーラス用語： 外部磁場 ,  亀裂 ,  被覆 ,  グラファイト ,  固体電解質 ,  電荷分布 ,  電解質溶液 ,  計算機シミュレーション ,  界面 ,  *アノード ,  *リチウム ,  *イオン ,  *樹枝状結晶 ,  *ケイ素 ,  *リチウムイオン電池
準シソーラス用語： 分子動力学シミュレーション , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (1件)： 二次電池  (YB04030K)

タイトルに関連する用語 (4件)： リチウムイオン電池 ,  シリコン ,  陽極 ,  樹枝状結晶