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J-GLOBAL ID：202202247772252566   整理番号：22A0704911

ナトリウム硫黄電池におけるシャトル効果を抑制するための二次元炭化チタン(Ti_3C_2T_x)MXenes【JST・京大機械翻訳】

Two-dimensional titanium carbide (Ti₃C₂T_x) MXenes to inhibit the shuttle effect in sodium sulfur batteries

著者 (6件)： Thatsami N. (Department of Physics, Khon Kaen University, Khon Kaen, Thailand. [e-mail]) ,  Tangpakonsab P. ,  Moontragoon P. ,  Umer R. ,  Hussain T. ,  Kaewmaraya T.
資料名： Physical Chemistry Chemical Physics  (Physical Chemistry Chemical Physics)
巻： 24  号： 7  ページ： 4187-4195  発行年： 2022年 
JST資料番号： A0271C  ISSN： 1463-9076  CODEN： PPCPFQ  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： 室温ナトリウム硫黄電池(RT-NSB)は,電極材料の自然存在量と印象的なエネルギー密度のため,大規模エネルギー貯蔵用途のための有望な候補である。しかし,RT-NSBの主な技術的課題の一つは,活性レドックス中間体(すなわち,ポリスルフィドNa_2S_n,n=1~8)が電解質中に溶解され,電池可逆性を妨げるシャトル効果である。原子レベルでのNa_2S_nと電極(または電解質)の間の界面相互作用は,シャトル効果の解明において本質的な役割を果たす。本研究は,カソード添加剤として炭化チタンMXene(Ti_3C_2T_x,T_x=F,O)を用いたシャトル効果の抑制を解明するためにab initio計算を報告する。その結果,Na_2S_n-Ti_3C_2T_x界面の巨大な化学結合がNa_2S_n-電解質相互作用の結合の大きさを競合的に上回るので,シャトル現象は効率的に分解されることが明らかになった。電子状態密度と電荷密度の解析から,Na_2S_nのNa-3s軌道から金属Ti_3C_2T_xの未充填F(O)-2p軌道への電荷供与が存在することが明らかになった。Ti_3C_2T_xの金属性は,酸化還元過程の全過程で保存され,迅速な電気化学動力学を保証した。さらに,Ti_3C_2T_x添加物の存在は,最終レドックス生成物Na_2Sの解離障壁を劇的に減少させ,放電プロセス中の硫黄の効率的な利用をもたらした。本研究では,RT-NSBのための固定材料としてのTi_3C_2T_xの未探索機能性を提案した。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： 界面 ,  相互作用 ,  電荷 ,  *電池 ,  放電 ,  酸化還元反応 ,  電解質 ,  電極材料 ,  エネルギー密度 ,  *硫黄 ,  *二次元 ,  *炭化チタン ,  金属性 ,  カソード
準シソーラス用語： 第一原理計算 , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (1件)： 二次電池  (YB04030K)

タイトルに関連する用語 (3件)： ナトリウム硫黄電池 ,  シャトル効果 ,  炭化チタン