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J-GLOBAL ID：201902217155077560   整理番号：19A0500744

リチウムイオン電池用カソードとしてのScドープLiMn_2O_4スピネルの構造安定性と優れた電気化学性能【JST・京大機械翻訳】

Structural stability and superior electrochemical performance of Sc-doped LiMn₂O₄ spinel as cathode for lithium ion batteries

著者 (5件)： Bhuvaneswari Subramani (Centre for Automotive Energy Materials, International Advanced Research Centre for Powder Metallurgy and New Materials (ARCI), Taramani, Chennai, 600 113, India) ,  Bhuvaneswari Subramani (Department of Chemistry, Indian Institute of Technology Madras, Chennai, 600 036, India) ,  Varadaraju U.V. (Department of Chemistry, Indian Institute of Technology Madras, Chennai, 600 036, India) ,  Gopalan R. (Centre for Automotive Energy Materials, International Advanced Research Centre for Powder Metallurgy and New Materials (ARCI), Taramani, Chennai, 600 113, India) ,  Prakash Raju (Centre for Automotive Energy Materials, International Advanced Research Centre for Powder Metallurgy and New Materials (ARCI), Taramani, Chennai, 600 113, India)
資料名： Electrochimica Acta  (Electrochimica Acta)
巻： 301  ページ： 342-351  発行年： 2019年 
JST資料番号： B0535B  ISSN： 0013-4686  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： スカンジウムをドープしたLiSc_xMn_2-xO_4化合物を固相法により合成し,棒状多面体形態を有する単相を示した。Scドーピングは,Rietveld精密化により確認されたように,金属酸化物結合の原子間距離の変化により,格子定数aをわずかに減少させた。さらに,ドーピングにより,LiO_4四面体の膨張と約0.01ÅのMnO_6八面体の収縮が観察された。LiSc_0.06mN_1.94O_4のXPSスペクトルにおける402.5eVのSc_2p_3/2ピークと407.2eVのSc_2p_1/2ピークはスピネル構造中のScの存在を確認した。LiSc_0.06mN_1.94O_4のMnO結合の対称伸縮は,LiMn_2O_4のそれより低い値(~4cm-1)をシフトし,八面体サイトにおけるSc3+イオンの占有を示した。LiSc_0.06mN_1.94O_4(1×10~12cm~2s-1)の拡散係数値は,非ドープLiMn_2O_4(1×10~13cm~2s~1)のものより1桁高い。LiMn_2O_4は,500サイクル後に74%の容量保持で,1Cにおいて117mAhg(-1)の放電容量を示し,一方,類似条件では,LiSc_0.06mN_1.94O_4は,>90%の容量保持で114mAhg(-1)の放電容量を示した。また,LiSC_0.06mN_1.94O_4は,親化合物と比較して,高い拡散係数と少ない電荷移動抵抗のために,優れたレート能力を提供する。500サイクル後のScドープ電極の構造と形態は,Mnリッチ凝集の形成なしで,無傷のままであり,Mn2+イオン溶解の減少とJahn-Teller歪が示唆された。したがって,LiSc_0.06mN_1.94O_4はリチウムイオン電池用の潜在的カソード材料となり得る。Copyright 2019 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 格子定数 ,  *リチウムイオン電池 ,  *イオン ,  *カソード ,  精密化 ,  *ドーピング ,  形態 ,  金属酸化物 ,  溶解 ,  対称性 ,  電池容量 ,  拡散係数 ,  八面体
準シソーラス用語： カソード材料【電池】 ,  マンガンイオン ,  放電容量 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： LiMn_2O_4 ,  スカンジウムのドーピング ,  リチウムイオン電池 ,  周期的安定性 ,  速度能力

分類 (1件)： 二次電池  (YB04030K)

タイトルに関連する用語 (7件)： リチウムイオン電池 ,  カソード ,  Sc ,  ドープ ,  スピネル ,  構造安定性 ,  電気化学