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J-GLOBAL ID：202202226406377673   整理番号：22A0494053

高出力リチウムイオン電池のための剪断構造と平面欠陥を有する酸化ニオブ【JST・京大機械翻訳】

A niobium oxide with a shear structure and planar defects for high-power lithium ion batteries

著者 (15件)： Li Tongtong (School of Materials Science and Engineering, Georgia Institute of Technology, Atlanta, GA 30332-0245, USA. [e-mail]) ,  Nam Gyutae ,  Liu Kuanting ,  Wang Jeng-Han ,  Zhao Bote ,  Ding Yong ,  Soule Luke ,  Avdeev Maxim ,  Luo Zheyu ,  Zhang Weilin ,  Yuan Tao ,  Jing Panpan ,  Kim Min Gyu ,  Song Yanyan ,  Liu Meilin
資料名： Energy & Environmental Science  (Energy & Environmental Science)
巻： 15  号： 1  ページ： 254-264  発行年： 2022年 
JST資料番号： W2306A  ISSN： 1754-5692  CODEN： EESNBY  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： 高速能力を有するアノード材料の開発は高出力リチウム電池にとって重要である。T-Nb_2O_5は,擬似容量挙動と高速リチウム貯蔵能力を示すと広く報告されている。しかし,より高い温度で調製したNb_2O_5の他の多形は,T-Nb_2O_5よりも高い比容量とタップ密度を達成する可能性があり,より高い体積電力とエネルギー密度を提供した。ここでは,豊富なWadsley平面欠陥を有するマイクロメータサイズのH-Nb_2O_5(d-H-Nb_2O_5)を高速リチウム貯蔵用に設計した。[NbO_6]八面体ブロックの局所再配列を有するH-Nb_2O_5の性能は,比容量,速度能力,および安定性に関してT-Nb_2O_5のそれを凌駕する。リチウム化によるニオブイオンの原子価の広範囲の変化を欠陥H-Nb_2O_5via operando X線吸収分光法で観察した。Operando拡張X線吸収微細構造およびex situ Raman分光法解析は,2相領域における構造の大きな可逆的歪みを明らかにした。計算とex situ X線回折分析は,剪断構造が主要なリチウム拡散経路に沿って拡大し,剪断面に垂直な方向に収縮することを明らかにする。平面欠陥は,ブロックの垂直配列を通して歪を軽減し,体積変化を最小化し,構造安定性を強化する。さらに,平面欠陥への強いLi吸着はインターカレーション容量を拡大した。ナノ構造工学と異なり,バルク相における平面欠陥を修正する戦略は,固有特性を効果的に改善できる。本研究の知見は,欠陥工学によるマイクロメータサイズの高速Liイオン貯蔵材料の設計に新しい洞察を提供し,この戦略は他のエネルギー関連応用のための材料発見に適用できる。Copyright 2022 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： *イオン ,  吸着 ,  *剪断 ,  *ニオブ ,  *リチウム ,  *酸化ニオブ ,  原子価 ,  エネルギー密度 ,  リチウム電池 ,  ナノ構造 ,  インターカレーション ,  *リチウムイオン電池
準シソーラス用語： *面欠陥 ,  アノード材料【電池】 ,  比容量 , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (4件)： 二次電池  (YB04030K) ,  電気化学一般  (CB07010N) ,  熱電デバイス  (NC03090J) ,  電池一般  (YB04010O)

タイトルに関連する用語 (5件)： 高出力 ,  リチウムイオン電池 ,  剪断 ,  平面欠陥 ,  酸化ニオブ