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J-GLOBAL ID：202202229237731259   整理番号：22A0975086

高安定性グラフェン被覆シリコンアノードにおけるボイド空間変調のための応答性ヒドロゲルコアのカプセル化【JST・京大機械翻訳】

Encapsulating a Responsive Hydrogel Core for Void Space Modulation in High-Stability Graphene-Wrapped Silicon Anodes

著者 (3件)： She Zimin (Quantum-Nano Centre, Department of Chemical Engineering, University of Waterloo, Canada) ,  Uceda Marianna (Quantum-Nano Centre, Department of Chemical Engineering, University of Waterloo, Canada) ,  Pope Michael A. (Quantum-Nano Centre, Department of Chemical Engineering, University of Waterloo, Canada)
資料名： ACS Applied Materials & Interfaces  (ACS Applied Materials & Interfaces)
巻： 14  号： 8  ページ： 10363-10372  発行年： 2022年 
JST資料番号： W2329A  ISSN： 1944-8244  CODEN： AAMICK  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： その高い理論容量(室温で3590mAh/g)のため,シリコン(Si)は,より高いエネルギー密度リチウム(Li)イオン電池の支配的なアノードとしてグラファイトを置き換えることが期待される。しかし,リチウム化によるシリコンの顕著な体積膨張(~30%)から生じる安定性問題は,商業化を遅らせた。ここでは,この体積膨張を緩衝できるコア-シェル構造を設計するスケーラブルプロセスの設計を報告し,これは,ポリ-(エチレンオキシド)-カルボキシメチルセルロースヒドロゲルとしわグラフェンシェルにより保護されたシリコンからなるコアを利用した。水への曝露によるヒドロゲルの体積膨張は,ゲルドリーがコア内のSi-SiとSi-rGO界面の間のボイド空間を創り出す。犠牲スペーサと異なり,脱水ヒドロゲルはコア中に残留し,弾性Liイオン伝導体として作用し,安定性および高速性能を改善した。最適化した複合電極は,1mg/cm2の活性材料負荷を用いたとき,320サイクル後に初期容量(1055mAh/(g_rGO+ゲル+Si))の~81.7%を保持した。より実用的な質量負荷(2.5mg/cm2)では,電極は2.04mAh/cm2に達し,リチウム半電池に対して200サイクル後にこの容量の79%を保持した。リチウムイオンリン酸塩カソードを用いて組み立てられた完全電池は100サイクル以上の初期容量の6.7%だけを失い,次世代Liイオン電池に用いるこのナノ複合材料アノードの可能性を示した。Copyright 2022 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： 界面 ,  最適化 ,  *ケイ素 ,  リチウム ,  *被覆 ,  グラファイト ,  *ゲル ,  半電池 ,  *ヒドロゲル ,  *アノード ,  カソード ,  リチウムイオン電池 ,  *グラフェン
準シソーラス用語： 複合電極 ,  還元型酸化グラフェン , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (6件)： シリコン ,  酸化グラフェン ,  噴霧乾燥装置 ,  リチウムイオン電池 ,  体積膨張 ,  ヒドロゲル

分類 (1件)： 二次電池  (YB04030K)

タイトルに関連する用語 (9件)： 安定性 ,  グラフェン ,  シリコンアノード ,  ボイド ,  空間変調 ,  応答性 ,  ヒドロゲル ,  コア ,  カプセル化