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J-GLOBAL ID：201902266607429075   整理番号：19A1833853

第一原理からのTiO_2(B)におけるアルミニウムのインターカレーションと輸送【JST・京大機械翻訳】

Aluminum intercalation and transport in TiO₂(B) from first principles

著者 (6件)： Tang Weiqiang (State Key Laboratory of Chemical Engineering and School of Chemical Engineering, East China University of Science and Technology, Shanghai, 200237, China) ,  Tang Weiqiang (Department of Mechanical Engineering, Imperial College London, Exhibition Road, South Kensington Campus, London, SW7 2AZ, United Kingdom) ,  Xuan Jin (Department of Chemical Engineering, Loughborough University, Loughborough, LE11 3TT, United Kingdom) ,  Wang Huizhi (Department of Mechanical Engineering, Imperial College London, Exhibition Road, South Kensington Campus, London, SW7 2AZ, United Kingdom) ,  Zhao Shuangliang (State Key Laboratory of Chemical Engineering and School of Chemical Engineering, East China University of Science and Technology, Shanghai, 200237, China) ,  Liu Honglai (State Key Laboratory of Chemical Engineering and School of Chemistry and Molecular Engineering, East China University of Science and Technology, Shanghai, 200237, China)
資料名： Journal of Energy Storage  (Journal of Energy Storage)
巻： 24  ページ： Null  発行年： 2019年 
JST資料番号： W3042A  ISSN： 2352-152X  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： アルミニウムイオン電池は,豊富なアルミニウム資源,低コストおよび良好な安全性のような利点を提供することにより,リチウムイオン電池の潜在的代替として出現した。適切な電極材料の探索は,アルミニウムイオン電池の開発の心臓にある。第一原理密度汎関数理論に基づいて,本研究は有望なアルミニウム貯蔵材料としてのTiO_2(B)におけるアルミニウムインターカレーションの熱力学を予測した。3つのサイトがTiO_2(B)構造内のアルミニウムの優先的な位置であると同定され,安定なインターカレーションサイトはわずかに中心の位置を持つ酸素原子に配位した5倍を優先することが分かった。アルミニウムのインターカレーションに関連する超セル体積変化は<10%であり,熱力学的に最大の達成可能なAl/Ti比は,この体積変化を考慮することなく,それぞれ0.6562と0.75である。体積変化の有無にかかわらず対応する比容量を計算し,TiO_2(B)におけるリチウム貯蔵の理論値を2倍にする,660.62mAhg(-1)と75.5.05mAhg(-1)であることを計算した。期待されるように,アルミニウムは,その例外的に高い表面電荷密度のために,バルクTiO_2(B)において非常に貧弱な移動度を有し,それはナノサイズおよび欠陥材料の使用を通してアドレス可能である。著者らの計算は,TiO_2(B)がアルミニウムイオン電池のための電極材料の開発のための新しい機会を提供できることを示唆する。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： *アルミニウム ,  *チタン ,  電極材料 ,  リチウムイオン電池 ,  *第一原理 ,  熱力学 ,  電池 ,  *インターカレーション ,  密度汎関数法 ,  移動度 ,  安全性
準シソーラス用語： 比容量 ,  体積変化 ,  アルミニウムイオン , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： アルミニウムイオン電池 ,  第一原理計算 ,  チタン酸 ,  青銅 ,  電極

分類 (2件)： 静電機器  (NB10020R) ,  二次電池  (YB04030K)

タイトルに関連する用語 (4件)： 第一原理 ,  アルミニウム ,  インターカレーション ,  輸送