文献

J-GLOBAL ID：202002214650599381   整理番号：20A0634625

リチウムイオン電池のアノードとしての二次元炭化バナジウム(Mxene)の第一原理予測【JST・京大機械翻訳】

First-principles prediction of a two-dimensional vanadium carbide (MXene) as the anode for lithium ion batteries

著者 (4件)： Nyamdelger Shirchinnamjil (Institute of Chemistry and Chemical Technology, Mongolian Academy of Sciences, Ulaanbaatar 13330, Mongolia) ,  Ochirkhuyag Tumentsereg ,  Sangaa Deleg ,  Odkhuu Dorj
資料名： Physical Chemistry Chemical Physics  (Physical Chemistry Chemical Physics)
巻： 22  号： 10  ページ： 5807-5818  発行年： 2020年 
JST資料番号： A0271C  ISSN： 1463-9076  CODEN： PPCPFQ  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イオンの貯蔵容量と拡散移動度を利用できる二次元アノード材料の探索はリチウムイオン電池(LIB)研究の心臓にある。ここでは,非欠陥および欠陥MXene V_2C単分子層上に吸着されたLiイオンの貯蔵容量および拡散移動度親和性に関するab initio電子構造計算の結果を報告する。Liイオンは,ハニカム構造の中空中心に優先吸着サイトを有するV_2C表面の2つの側に強く化学吸着することが分かった。結合プロファイルと開回路電圧計算により,Li/V_2C構造はLi_2V_2C化学量論で472mAhg(-1)の高い比容量を示し,グラファイトを含む典型的アノード材料(372mAhg(-1))と比較して比較的高い値を示した。さらに,V_2C表面上のLiイオンの拡散障壁は0.1eV以上であると同定され,これはグラフェンおよびグラファイトアノードのそれより数倍小さい。さらに,リチオ化と脱リチオ化過程の間に,横方向格子の変化は非常に小さく,Li_2V_2Cの完全リチオ化において約2%増加し,良好なサイクル性能を意味した。重要なことに,これらの興味ある発見は,局所点空孔および二軸圧縮および引張歪を含む固有の構造および原子欠陥に対して非常にロバストである。より具体的には,モノバナジウム空格子点の存在はLiイオン当たり3.1eVまでの結合エネルギーを増強し,無欠陥Li/V_2C構造と比較して約30%増強し,活性化障壁を約2meV減少させた。一方,これらの結合と拡散移動度の特徴は,V_2C単分子層の格子定数が拡張されると,さらに改善される。従って,これらの結果は,MXene V_2Cが次世代高性能LIBに対して高い容量と高いレート能力を有する有望なアノード材料であることを示唆している。Copyright 2020 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： *リチウムイオン電池 ,  格子定数 ,  移動度 ,  *イオン ,  グラファイト ,  拡散障壁 ,  ハニカム構造 ,  ロバスト性 ,  *リチウム ,  *アノード ,  結合エネルギー ,  グラフェン ,  *二次元 ,  リチオ化 ,  単分子層

分類 (2件)： 二次電池  (YB04030K) ,  電気化学反応  (CB07050F)

タイトルに関連する用語 (6件)： リチウムイオン電池 ,  アノード ,  炭化バナジウム ,  MXene ,  第一原理 ,  予測