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J-GLOBAL ID：202002282113466627   整理番号：20A0281208

Na-およびMg-インターカレーションBドープ-グラフェンベースヘテロ構造および二分子層の増強された電気化学的貯蔵特性【JST・京大機械翻訳】

Enhanced Electrochemical Storage Properties of Na- and Mg-Intercalated B-Doped-Graphene Based Heterostructures and Bilayers

著者 (2件)： Siriwardane Edirisuriya M. D. (Department of Physics and Astrophysics, University of North Dakota, North Dakota, United States) ,  Cakir Deniz (Department of Physics and Astrophysics, University of North Dakota, North Dakota, United States)
資料名： Journal of Physical Chemistry C  (Journal of Physical Chemistry C)
巻： 124  号： 2  ページ： 1260-1268  発行年： 2020年 
JST資料番号： W1877A  ISSN： 1932-7447  CODEN： JPCCCK  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 現代の技術は,良好な機械的安定性と周期的寿命を維持しながら,高い貯蔵容量と充電/放電速度を提供する効率的な貯蔵システムを開発するための新しい材料を必要とする。軽量二次元(2D)材料における拡張表面積は,高い重量容量を達成するために有用である。種々の2D材料の中で,それらの低分子量と良好な電気伝導率のために,Ti_2CO_2とBドープグラフェン(≒8%)を選択した。非常に豊富なNaとMgは,イオン貯蔵の生産コストを下げるのに便利である。本研究では,Ti_2CO_2/B-doped-グラフェン(B-Gr)ヘテロ構造とB-Gr二分子層におけるNaとMgのインターカレーションの適合性を調べるために第一原理計算を行った。NaとMgをインターカレートした裸のグラフェン二分子層はエネルギー的に安定ではないが,著者らの研究は(B-Gr)二分子層がこれらのイオンの貯蔵を容易にすることを明らかにした。より小さい原子サイズの結果として,Mgをインターカレートした系は,低い構造変形と層間距離変化(≦0.5Å)と低い面内格子定数変化(≦0.1%)を示し,充電/放電過程で良好な機械的安定性を示した。考察した二分子層は,MXeneに基づくヘテロ構造よりも高い容量を提供した。NaとMgをインターカレートしたTi_2CO_2/B-Grシステムは,それぞれ240.4と295.1mAh/gの貯蔵容量を可能にした。比較において,Na-およびMg-インターカレートB-Gr二分子層に対する計算した重量貯蔵容量は,それぞれ283.8および320.6mAh/gであった。全てのイオン挿入系は0.75V以上の平均電圧を与えた。著者らの拡散障壁計算は,0.18eVと小さい非常に低い拡散障壁がNaインターカレーション系に対して期待され,電池応用のための高速充電/放電速度を提供することを明らかにした。Copyright 2020 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *ナトリウム ,  イオン ,  充電 ,  拡散障壁 ,  *グラフェン ,  電気伝導率 ,  *電気化学 ,  電池容量 ,  格子定数 ,  *インターカレーション ,  *二分子層 ,  電池 ,  放電 ,  *ドーピング ,  二次元 ,  *マグネシウム

分類 (2件)： 電極過程  (CB07040U) ,  二次電池  (YB04030K)

タイトルに関連する用語 (8件)： Na ,  Mg ,  インターカレーション ,  ドープ ,  二分子層 ,  増強 ,  電気化学 ,  貯蔵