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J-GLOBAL ID：202202237176947286   整理番号：22A0706980

金属窒化物リチウム親和性中間層の堆積によるリチウム金属とガーネット型固体電解質間の界面不整合の緩和【JST・京大機械翻訳】

Mitigating Interfacial Mismatch between Lithium Metal and Garnet-Type Solid Electrolyte by Depositing Metal Nitride Lithiophilic Interlayer

著者 (13件)： Baniya Abiral (Mechanical and Aerospace Engineering, Syracuse University, New York, United States) ,  Gurung Ashim (Department of Electrical Engineering and Computer Science, South Dakota State University, South Dakota, United States) ,  Pokharel Jyotshna (Department of Electrical Engineering and Computer Science, South Dakota State University, South Dakota, United States) ,  Chen Ke (Department of Electrical Engineering and Computer Science, South Dakota State University, South Dakota, United States) ,  Pathak Rajesh (Applied Materials Division, Argonne National Laboratory, Illinois, United States) ,  Lamsal Buddhi Sagar (Department of Electrical Engineering and Computer Science, South Dakota State University, South Dakota, United States) ,  Ghimire Nabin (Department of Electrical Engineering and Computer Science, South Dakota State University, South Dakota, United States) ,  Bobba Raja Sekhar (Mechanical and Aerospace Engineering, Syracuse University, New York, United States) ,  Rahman Sheikh Ifatur (Department of Electrical Engineering and Computer Science, South Dakota State University, South Dakota, United States) ,  Mabrouk Sally (Mechanical and Aerospace Engineering, Syracuse University, New York, United States) ,  Smirnova Alevtina L. (Department of Chemistry and Applied Biological Sciences, South Dakota School of Mines and Technology, South Dakota, United States) ,  Xu Kang (Battery Science Branch, Sensor and Electron Devices Directorate, U.S. Army Research Laboratory, Maryland, United States) ,  Qiao Quinn (Mechanical and Aerospace Engineering, Syracuse University, New York, United States)
資料名： ACS Applied Energy Materials  (ACS Applied Energy Materials)
巻： 5  号： 1  ページ： 648-657  発行年： 2022年 
JST資料番号： W5032A  ISSN： 2574-0962  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： 固体リチウム電池は,一般に,固有の非可燃性固体電解質と高容量リチウム金属の安全な利用から利益を得る次世代電池技術として考えられている。種々の固体-電解質候補の中で,立方晶ガーネット型Li_7La_3Zr_2O_12セラミックは,それらの高いイオン伝導率(10-3から10-4Scm-1)とリチウム金属に対する良好な化学的安定性のため,優位性を保持した。しかし,このようなガーネット型材料に基づく固体電池の実用的な展開は,高いインピーダンスと不均等な電流分布を示すリチウムとガーネットの間の貧弱な界面によって制約されている。ここでは,窒化ケイ素(Si_3N_4)の薄い層を有するガーネット型固体電解質の表面を改質することにより,この界面不整合を著しく低減するための容易で効果的な戦略を提案した。この界面層はリチウムとの密接な接触を確実にし,その親油性と中間リチウム-金属合金の形成によるものである。界面抵抗は1197から84.5Ωcm2の指数関数的低下を経験した。Si_3N_4修飾ガーネットを有するリチウム対称電池は,裸のガーネットと比較して,室温で低い過電圧と長期安定なめっき/ストリッピングサイクルを示した。さらに,リチウム金属アノードとLiFePO_4カソードの間に挟まれたSi_3N_4修飾ガーネットを有するハイブリッド固体電池が,高いサイクル効率,優れたレート能力,および良好な電気化学的安定性で動作することを示した。本研究は次世代エネルギー貯蔵デバイス用のリチウム金属電池におけるガーネット固体電解質の使用に向けた重要な進歩を示す。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： インピーダンス ,  *界面 ,  セラミック ,  対称性 ,  電池 ,  電気伝導率 ,  *ざくろ石 ,  安全性 ,  *リチウム ,  過電圧 ,  *固体電解質 ,  立方晶系 ,  リチウム電池 ,  アノード ,  カソード
準シソーラス用語： イオン伝導率 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： 固体電解質 ,  リチウム/ガーネット界面 ,  界面抵抗 ,  固体電池 ,  窒化けい素

分類 (1件)： 二次電池  (YB04030K)

タイトルに関連する用語 (10件)： 金属窒化物 ,  リチウム ,  親和性 ,  中間層 ,  堆積 ,  ガーネット ,  固体電解質 ,  界面 ,  不整合 ,  緩和