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J-GLOBAL ID：202202251029636338   整理番号：22A0687411

高性能水性亜鉛イオン電池のための構造変調δ-MnO_2ナノワイヤにおけるインターカレーション-抽出機構の操作【JST・京大機械翻訳】

Manipulating intercalation-extraction mechanisms in structurally modulated δ-MnO₂ nanowires for high-performance aqueous zinc-ion batteries

著者 (11件)： Zhang Rongguo (College of Materials Science and Engineering, Nanjing Tech University, Nanjing 211800, PR China) ,  Liang Pei (College of Optical and Electronic Technology, China Jiliang University, Hangzhou 310018, PR China) ,  Yang Hao (College of Materials Science and Engineering, Nanjing Tech University, Nanjing 211800, PR China) ,  Min Huihua (Electron Microscope Lab, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, Jiangsu, PR China) ,  Niu Mengmeng (Key Laboratory of Flexible Electronics & Institute of Advanced Materials (IAM), Nanjing Tech University, Nanjing, 210009, PR China) ,  Jin Siyan (College of Materials Science and Engineering, Nanjing Tech University, Nanjing 211800, PR China) ,  Jiang Yuting (College of Materials Science and Engineering, Nanjing Tech University, Nanjing 211800, PR China) ,  Pan Zhigang (College of Materials Science and Engineering, Nanjing Tech University, Nanjing 211800, PR China) ,  Yan Jiaxu (Key Laboratory of Flexible Electronics & Institute of Advanced Materials (IAM), Nanjing Tech University, Nanjing, 210009, PR China) ,  Shen Xiaodong (College of Materials Science and Engineering, Nanjing Tech University, Nanjing 211800, PR China) ,  Wang Jin (College of Materials Science and Engineering, Nanjing Tech University, Nanjing 211800, PR China)
資料名： Chemical Engineering Journal  (Chemical Engineering Journal)
巻： 433  号： P3  ページ： Null  発行年： 2022年 
JST資料番号： D0723A  ISSN： 1385-8947  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 再充電可能水性亜鉛イオン電池(ZIB)は,それらの低コスト,高安全性,および環境友好性のため,最近,広く注目されている。しかし,マンガン系材料は,常に不可逆的な構造変態と遅い反応速度に悩まされ,低容量と貧弱なサイクル安定性をもたらし,大規模なエネルギー貯蔵における実用化を妨げている。ここでは,Cu2+インターカレーションによる層状δ-MnO_2における電気化学反応機構を操作するための構造変調戦略を示した。好ましいH+/Zn2+インターカレーション-抽出機構を,可逆的Zn2+インターカレーションと初期数サイクルでのH+変換反応後に構造的に変調したδ-MnO_2電極で同定し,多重分析手段によって十分に調査して実証した。得られたδ-MnO_2カソードは,急速で可逆的なZn2+貯蔵をもたらし,0.1Ag-1で398.2mAhg-1の高い可逆容量と5Ag-1で700サイクル後に90.1%の容量を保持した。さらなるex-situ特性化は,構造的に変調したδ-MnO_2カソードにおける迅速で可逆的なH+/Zn2+貯蔵を示した。密度汎関数理論計算は,δ-MnO_2中のCu2+のインターカレーションが,酸素原子と結合した強いイオン結合を介してδ-MnO_2の構造安定性を効果的に増強し,また,δ-MnO_2の電子バンドギャップとイオン/充電状態を最適化し,従って,好ましいイオンインターカレーション-抽出機構をもたらすことを明らかにした。この構造変調戦略は,ZIBsのための電極材料における電気化学反応機構を操作することによって,ロバスト構造カソード材料の開発への新しいゲートウェイを提供する。Copyright 2022 Elsevier B.V., Amsterdam. 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 ,  最適化 ,  *電池 ,  反応速度 ,  マンガン ,  電気化学反応 ,  充電 ,  電極材料 ,  *金属イオン ,  ロバスト性 ,  *インターカレーション ,  バンドギャップ ,  カソード ,  *ナノワイヤ
準シソーラス用語： *亜鉛イオン ,  可逆容量 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (4件)： MnO_2 ,  カチオンインターカレーション ,  Znイオン電池 ,  カソード

分類 (2件)： 吸着剤  (YB03000W) ,  吸着,イオン交換  (XD02060I)

タイトルに関連する用語 (6件)： 高性能 ,  亜鉛イオン ,  電池 ,  変調 ,  ナノワイヤ ,  インターカレーション