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J-GLOBAL ID：202202230622601023   整理番号：22A0988800

リアルタイム磁気試験はリチウムイオン電池における遷移金属触媒作用を深く理解する。【JST・京大機械翻訳】

Transition metal catalysis in lithium-ion batteries studied by operando magnetometry

著者 (10件)： Li Xiangkun (青島大学物理科学学院, 海洋観測与寛帯通信技術協同創新中心, 生物多糖繊維成形与生態紡織国家重点実験室, 山東青島266071) ,  Li Zhaohui (青島大学物理科学学院, 海洋観測与寛帯通信技術協同創新中心, 生物多糖繊維成形与生態紡織国家重点実験室, 山東青島266071) ,  Liu Yan (青島大学物理科学学院, 海洋観測与寛帯通信技術協同創新中心, 生物多糖繊維成形与生態紡織国家重点実験室, 山東青島266071) ,  Liu Hengjun (青島大学物理科学学院, 海洋観測与寛帯通信技術協同創新中心, 生物多糖繊維成形与生態紡織国家重点実験室, 山東青島266071) ,  Zhao Zhiqiang (青島大学物理科学学院, 海洋観測与寛帯通信技術協同創新中心, 生物多糖繊維成形与生態紡織国家重点実験室, 山東青島266071) ,  Zheng Ying (青島大学物理科学学院, 海洋観測与寛帯通信技術協同創新中心, 生物多糖繊維成形与生態紡織国家重点実験室, 山東青島266071) ,  Chen Linyuan (青島大学物理科学学院, 海洋観測与寛帯通信技術協同創新中心, 生物多糖繊維成形与生態紡織国家重点実験室, 山東青島266071) ,  Ye Wanneng (青島大学物理科学学院, 海洋観測与寛帯通信技術協同創新中心, 生物多糖繊維成形与生態紡織国家重点実験室, 山東青島266071) ,  Li Hongsen (青島大学物理科学学院, 海洋観測与寛帯通信技術協同創新中心, 生物多糖繊維成形与生態紡織国家重点実験室, 山東青島266071) ,  Li Qiang (青島大学物理科学学院, 海洋観測与寛帯通信技術協同創新中心, 生物多糖繊維成形与生態紡織国家重点実験室, 山東青島266071)
資料名： Cuihua Xuebao  (Cuihua Xuebao)
巻： 43  号： 1  ページ： 158-166  発行年： 2022年 
JST資料番号： B0927B  ISSN： 0253-9837  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 中国 (CHN)  言語： 中国語 (ZH)

抄録/ポイント： 触媒は,電気化学的過電位の減少と,動的条件の改善能力のため,種々のエネルギー貯蔵デバイスにおいて重要な役割を果たした。リチウムイオン電池において、第一放電過程中に形成した固体電解質界面膜は、通常、一旦形成すると、安定して分解しないと考えられる。遷移金属の触媒下で,この電解質の分解に由来するポリマーゲル状膜(PGF)は可逆的に形成され,分解できる。この遷移金属触媒機構はリチウム貯蔵を触媒し、即ち形成したPGFはリチウムイオンを貯蔵する能力があり、更なるリチウム貯蔵容量を提供でき、しかも形成したPGFはデンドライトの穿刺に対して保護作用を発揮し、リチウムイオン電池の安全性を高める。しかし、リチウムイオン電池における非常に複雑な反応環境のため、従来の試験手段は遷移金属の触媒作用に対して精確なキャラクタリゼーションを困難にしている。高精度試験技術の不足は、人々が触媒メカニズムに対する深い理解を制限している。遷移金属の磁性は原子価状態と電子状態密度に敏感であるため、遷移金属触媒過程で起こる電子移動は磁性に相応の変化を生じさせ、これは触媒と磁性と緊密な関係があり、リアルタイム磁気テストは遷移金属触媒メカニズムを研究する有力なツールとなる。リアルタイム磁気測定を用いて、触媒過程における電子移動による磁気応答信号を正確に検出でき、それによって触媒メカニズムについて系統的に研究した。リチウムイオン電池における遷移金属触媒に関する直接的実験的証拠を得るために,高精度のリアルタイム磁気測定技術を用いたマグネトロンスパッタリングによって調製された酸化コバルト電極をテストした。マグネトロンスパッタリングによって調製された薄膜電極は,導電添加剤と結合剤の影響なしに,リチウムイオン電池の電気化学反応に及ぼす他の因子の影響を回避でき,さらに,触媒メカニズムの更なる研究に役立った。高精度のリアルタイム磁気試験を通じて、本文はCoの触媒作用によるPGFの可逆形成と分解による磁気応答信号の検出に成功した。さらに、異なるスパッタリング雰囲気とスパッタリング時間において、一連のCoO/Co薄膜を調製し、Co含有量と薄膜の厚さが触媒性能に与える影響を系統的に研究し、遷移金属触媒に関する更なるシステム、より深い認識を得た。リアルタイム磁気試験結果は,Co含有量の増加がCoの触媒作用を強化し,その結果,磁気応答信号がより強くなることを示した。また、電極の厚さの低下により、触媒貯蔵リチウムの電気化学リチウム貯蔵における割合が向上し、触媒反応の磁気応答信号がより顕著になる。本論文では、リアルタイム磁気測定が触媒領域における研究における重要性を強調し、遷移金属触媒メカニズムに対する認識を深め、触媒エネルギー貯蔵に基づく新型エネルギー貯蔵デバイスを設計するための重要な指導的役割を提供した。Data from Wanfang. Translated by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 界面 ,  *遷移金属 ,  薄膜 ,  放電 ,  *リチウム ,  *触媒 ,  触媒活性 ,  *磁気 ,  電気化学 ,  磁性 ,  電子移動 ,  *金属イオン ,  *遷移金属触媒 ,  *リチウムイオン電池
準シソーラス用語： *触媒作用 ,  *リチウムイオン , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： Transition metals ,  Catalytic performance ,  Polymer/gel-like film ,  Lithium-ion batteries ,  Operando magnetometry

分類 (4件)： その他の触媒  (CB06123Z) ,  触媒の調製  (CB06110P) ,  光化学一般  (CB08010U) ,  不均一系触媒反応  (CB06100E)

タイトルに関連する用語 (7件)： リアルタイム ,  磁気 ,  試験 ,  リチウムイオン電池 ,  遷移金属 ,  触媒作用 ,  理解