先進リチウムイオンキャパシタのための高速で長寿命の不均一リンドープWO_3-x/窒素ドープ炭素ナノワイヤ【JST・京大機械翻訳】

Xu Juan; Liao Zhenhua; Zhang Jiabao; Gao Biao; Chu Paul K.; Huo Kaifu

文献

J-GLOBAL ID：201802271797434214 整理番号：18A0821549

先進リチウムイオンキャパシタのための高速で長寿命の不均一リンドープWO_3-x/窒素ドープ炭素ナノワイヤ【JST・京大機械翻訳】

Heterogeneous phosphorus-doped WO_3-x/nitrogen-doped carbon nanowires with high rate and long life for advanced lithium-ion capacitors

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資料名：
巻： 6 号： 16 ページ： 6916-6921 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)

ハイブリッドリチウムイオンキャパシタ(LICs)は,スーパーキャパシタの高出力とサイクル寿命を損なうことなく,より高いエネルギー密度を供給できる有望なエネルギー貯蔵システムである。WO_3は,Li+貯蔵に対して696mAhg(-1)の高い理論容量のために,LICsに対する魅力的なアノード材料である。しかし,LICsにおけるWO_3の実用化は,その低い伝導率,緩慢な速度論およびサイクル中の大きな体積変化によって制限される。ここでは,Ar中での有機-無機ハイブリッドWO_3/エチレンジアミン(EDA)ナノワイヤの焼成とそれに続く熱的リン酸化により調製された不均一リンドープWO_3-x/Nドープ炭素(P-WO_3-x/NC)ナノワイヤの合成のための「1つの結石」戦略を報告する。EDA分子は1D NCマトリックス中に炭化され,WO_3層はP-WO_3-xナノ結晶に変換され,それは明確な0D-in-1Dハイブリッド構造を形成する連続1D NCマトリックス中にその場埋め込まれている。小さなP-WO_3-xナノ結晶は,Li+拡散のための短い経路を提供して,連続的NCマトリックスは,電子輸送を容易にして,放出/充電の間,P-WO_3-xの体積変化を緩衝した。より小さい電気陰性度を有する酸素空格子点とPヘテロ原子は,共有結合のより高い程度と共有電子により,電気化学的活性の増強をもたらす。P-WO_3-x/NCナノワイヤは,Pドーパントと酸素空格子点の相乗効果,ならびにその場形成導電性炭素マトリックスにより,高容量,高速度,長寿命のLICs用の高性能アノードとして作用すると期待される。著者らの結果は,P-WO_3-x/NCナノワイヤ電極が,1Ag(-1)で490mAhg(-1)の高い容量を,3.2Ag(-1)で230mAhg(-1)の高いレート容量を提供することを示した。さらに,P-WO_3-x/NCナノワイヤは,1Ag(-1)で2000サイクルにわたり96.2%の容量保持を有する優れたサイクル可逆性を示し,市販の活性炭カソードを有する4.3VのLICプロトタイプは,597.2W kg(-1)の超高エネルギー密度を示し,6000サイクルにわたり90.7%の保持率を示した。これらの有望な結果は,高度な電気化学エネルギー貯蔵のための高性能電極材料の合成への基礎的洞察を提供する。Copyright 2018 Royal Society of Chemistry All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST【JST・京大機械翻訳】

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電気化学反応

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