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J-GLOBAL ID：201802256309827766   整理番号：18A1384289

安全性と安定性を改善した単一イオン伝導性リチウム硫黄ポリマー電池【JST・京大機械翻訳】

Single ion conducting lithium sulfur polymer batteries with improved safety and stability

著者 (14件)： Li Zhong (Sustainable Energy Laboratory, Faculty of Material Science and Chemistry, China University of Geosciences (Wuhan), 388 Lumo Road, Wuhan 430074, China. [e-mail] [e-mail] [e-mail]) ,  Lu Wenhao ,  Zhang Nan ,  Pan Qiyun ,  Chen Yazhou ,  Xu Guodong ,  Zeng Danli ,  Zhang Yunfeng ,  Cai Weiwei ,  Yang Ming ,  Yang Zehui ,  Sun Yubao ,  Ke Hanzhong ,  Cheng Hansong
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： 29  ページ： 14330-14338  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： Li-S二次電池はアノードとしてリチウム金属を使用する。金属表面上のLiデンドライト形成から生じる安全性の危険性は,多くの年の実用化から技術を妨げている成形可能な挑戦を提示している。リチウム金属表面上のイオン枯渇層において,小さくてランダムなリチウム堆積が起こることを確認した。イオン枯渇層に到達するのに必要な時間は,Sandの方程式を用いて定量化でき,その時間はアニオンの輸率(t_-)に逆比例する。したがって,アニオンの移動度を制限することにより,イオン枯渇の回避が可能になる。本研究において,リチウム4-アミノフェニルスルホニル(トリフルオロメチルスルホニル)イミド(LiATFSI)を,単一イオン導電性高分子電解質(PEMA-graft-LiATFSI)を形成するために,環状イミドを用いてポリ(エチレン-alt-無水マレイン酸)(PEMA,M_w=10000~500000)でグラフト化した。PEMA-graft-LiATFSIで作られた高分子電解質膜は,リチウム対称セルにおいて±50mAcm-2(リチウムディスクの表面積に正規化された)の高電流密度に耐えることができた。より顕著なことに,リチウム箔の金属光沢は,1600時間以上の電流密度±10mAcm-2の定電流サイクル試験後でも本質的に無傷であり,膜がLi樹枝状晶形成を効果的に抑制し,十分なエネルギー容量と良好な安全性を有するアノード材料としてリチウム金属を直接使用する方法を提供することを示唆した。電解質として膜を用いて組み立てたリチウム-硫黄電池は,1Cにおいて1000サイクル後に,セパレータと同様に780.8mAhg(-1)の安定容量をもたらした。本研究は,高エネルギー密度リチウム金属二次電池による安全で安定な性能を達成するための単一イオン導電性電解質膜の必要性と基本的重要性を実証した。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： 表面積 ,  *リチウム ,  アノード ,  アニオン ,  *重合体 ,  高分子電解質 ,  イミド ,  二次電池 ,  *硫黄 ,  金属 ,  樹枝状結晶 ,  電流密度 ,  *イオン伝導 ,  電流 ,  *安全性

分類 (1件)： 二次電池  (YB04030K)

タイトルに関連する用語 (6件)： 安定性 ,  イオン伝導 ,  リチウム ,  硫黄 ,  ポリマー ,  電池