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J-GLOBAL ID：202202258237322446   整理番号：22A0687425

高安全リチウム金属電池の合理的設計に向けた共有結合性有機骨格中の閉込めイオン液体【JST・京大機械翻訳】

Confined ionic liquids in covalent organic frameworks toward the rational design of high-safety lithium metal battery

著者 (7件)： Wang Zhennan (State Key Laboratory of Chemical Engineering, School of Chemical Engineering, East China University of Science and Technology, Shanghai 200237, China) ,  Zheng Weizhong (State Key Laboratory of Chemical Engineering, School of Chemical Engineering, East China University of Science and Technology, Shanghai 200237, China) ,  Li Bihong (State Key Laboratory of Chemical Engineering, School of Chemical Engineering, East China University of Science and Technology, Shanghai 200237, China) ,  Sun Weizhen (State Key Laboratory of Chemical Engineering, School of Chemical Engineering, East China University of Science and Technology, Shanghai 200237, China) ,  Zhao Ling (State Key Laboratory of Chemical Engineering, School of Chemical Engineering, East China University of Science and Technology, Shanghai 200237, China) ,  Zhao Ling (School of Chemistry & Chemical Engineering, XinJiang University, Urumqi 830046, China) ,  Yuan Weikang (State Key Laboratory of Chemical Engineering, School of Chemical Engineering, East China University of Science and Technology, Shanghai 200237, 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： 高可燃性有機電解質のような重大な安全問題を解決するため,本研究では,電解質としてイオン液体(ILs)/Li塩,ホストとして共有結合有機骨格(COF)を有する準固体電解質(QSSE)を含む新しいリチウム金属電池を開発した。分子動力学(MD)シミュレーションを用いて,COF中に閉じ込められたいくつかのILsのミクロスケール構造と動力学特性を詳細に調べた。カチオン/アニオンとCOFの細孔壁間の強い相互作用により,細孔表面から細孔中心へのILsのカチオンとアニオンの明確な交互層構造がCOF内に形成されることが分かった。閉じ込められたILsの配向選好はアニオンのサイズに依存して観察された。COFsのより大きな細孔内部では,閉じ込められたILsのバルク様構造が見出され,これは電解質の漏れリスクを大きくする傾向があり,一方,COFのより小さい細孔径はILsの拡散を減少でき,さらに電解質のイオン伝導率を制限する。中程度の細孔径のCOFに閉じ込められた適切なサイズのILを有する調製したQSSEは,より高いイオン伝導率(30°Cで0.87mS cm-1),リチウムデンドライトのより効率的な抑制(2000時間安定性以上)およびより良好な電池性能(150.4mAh g-1,0.1C)を示した。シミュレーションと実験からのこれらの知見は,リチウム金属電池における非樹枝状リチウム成長を達成するためのCOFの可能性を確認した。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： シミュレーション ,  強い相互作用 ,  *電池 ,  *リチウム ,  固体電解質 ,  樹枝状結晶 ,  アニオン ,  カチオン ,  可燃性 ,  *共有結合 ,  分子動力学 ,  *イオン液体
準シソーラス用語： 分子動力学シミュレーション ,  イオン伝導率 ,  有機電解質 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： リチウム金属電池 ,  共有結合有機骨格 ,  イオン液体 ,  準固体電解質 ,  分子動力学シミュレーション

分類 (1件)： 融解塩  (CB05050R)

タイトルに関連する用語 (7件)： リチウム ,  電池 ,  設計 ,  共有結合 ,  骨格 ,  閉込め ,  イオン液体