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J-GLOBAL ID：202202262432413491   整理番号：22A0949023

オペランドXRDを用いたカルシウム電池におけるCa_2MnO_3.5とCa_V_2O_4の酸化還元活性の解明:電荷補償機構と可逆性【JST・京大機械翻訳】

Elucidation of the redox activity of Ca₂MnO_3.5 and CaV₂O₄ in calcium batteries using operando XRD: charge compensation mechanism and reversibility

著者 (10件)： Black Ashley P. (Institut de Ciencia de Materials de Barcelona, ICMAB-CSIC, Campus UAB, 08193 Bellaterra, Catalonia, Spain) ,  Frontera Carlos (Institut de Ciencia de Materials de Barcelona, ICMAB-CSIC, Campus UAB, 08193 Bellaterra, Catalonia, Spain) ,  Torres Arturo (Departamento de Quimica Inorganica, Universidad Complutense de Madrid, Madrid 28040, Spain) ,  Recio-Poo Miguel (Departamento de Quimica Inorganica, Universidad Complutense de Madrid, Madrid 28040, Spain) ,  Rozier Patrick (University of Toulouse III Paul Sabatier, CIRIMAT CNRS UMR 5085, 31062 Toulouse Cedex 09, France) ,  Forero-Saboya Juan D. (Institut de Ciencia de Materials de Barcelona, ICMAB-CSIC, Campus UAB, 08193 Bellaterra, Catalonia, Spain) ,  Fauth Francois (CELLS - ALBA synchrotron, 08290 Cerdanyola del Valles, Catalonia, Spain) ,  Urones-Garrote Esteban (Centro Nacional de Microscopia Electronica (CNME), Universidad Complutense de Madrid, Madrid 28040, Spain) ,  Arroyo-de Dompablo M. Elena (Departamento de Quimica Inorganica, Universidad Complutense de Madrid, Madrid 28040, Spain) ,  Palacin M. Rosa (Institut de Ciencia de Materials de Barcelona, ICMAB-CSIC, Campus UAB, 08193 Bellaterra, Catalonia, Spain)
資料名： Energy Storage Materials  (Energy Storage Materials)
巻： 47  ページ： 354-364  発行年： 2022年 
JST資料番号： W3097A  ISSN： 2405-8297  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： Ca_2MnO_3.5およびCaV_2O_4は,それぞれ,DFT予測平均電圧3.7Vおよび2.5VおよびCaマイグレーションに対するエネルギー障壁が1.1eVおよび0.6eVのカルシウム金属ベース高エネルギー密度電池の正極材料として潜在的に興味深いことが分かった。両化合物は還元雰囲気下で固相反応によって調製した。Ca_2MnO_3.5を達成するための最適条件は,420°CでのNH_3ガス下でのCa_2MnO_4の還元を1200ml/minの流速ででき,一方,CaV_2O_4はH_2流下700°CでCaV_2O_6の還元によって達成された。リチウムまたはカルシウムセルにおけるCa_2MnO_3.5の電気化学的酸化は,セルパラメータ(a=5.2891(1),b=10.551(2),c=12.1422(1))を有する斜方晶系相の形成をもたらした。Operandoシンクロトロン放射回折実験は,電荷補償機構がCa2+抽出とは関係しないが,EELSとEDSによって確認されるように,F-(電解質塩分解から由来)のアニオン空孔位置へのインターカレーションに関係することを示した。このプロセスは不可逆的であった。CaV_2O_4の場合,酸化は,セルパラメータa=10.72008(9)Å,b=9.20213(2)Åおよびc=2.89418(3)Åを有する斜方晶系相(空間群Pbnm)の形成によるカルシウムの電気化学的抽出を誘導した。また,このプロセスをオペランドシンクロトロン放射回折により調べ,酸化相は還元時にCa2+イオンを再インターカレーションし,固溶体の形成により,還元されることを見出した。予備サイクル試験は,最初のサイクル後の分極の減少を明らかにし,このシステムの更なる研究を呼び出す。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： *X線回折 ,  *還元 ,  空間群 ,  固相反応 ,  固溶体 ,  シンクロトロン放射 ,  *カルシウム ,  リチウム ,  *酸化還元反応 ,  アニオン ,  斜方晶系 ,  *不純物補償 ,  電子エネルギー損失分光法 ,  インターカレーション
準シソーラス用語： *オペランド , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (6件)： カルシウム電池 ,  正電極 ,  カルシウムバナジウム酸化物 ,  カルシウムマンガン酸化物 ,  アニオン欠損ペロブスカイト ,  DFT

分類 (3件)： 二次電池  (YB04030K) ,  電気化学反応  (CB07050F) ,  燃料電池  (YB04040V)

タイトルに関連する用語 (7件)： オペランド ,  XRD ,  カルシウム ,  電池 ,  酸化還元活性 ,  電荷補償 ,  可逆性