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J-GLOBAL ID：202202264668246911   整理番号：22A0679429

リチウムイオン電池に用いるLa³⁺とS^2-を共ドーピングしたLiNi_0.5Mn_1.5O₄カソード材料

LiNi_0.5Mn_1.5O₄ Cathode Materials Co-Doped with La³⁺ and S^2- for Use in Lithium-Ion Batteries

著者 (6件)： WANG Wencong (Graduate School of Engineering, Osaka University) ,  WANG Wencong (Graduate School of Engineering, Kyoto University) ,  HANZAWA Hiromasa (Graduate School of Engineering, Osaka University) ,  MACHIDA Ken-ichi (Graduate School of Engineering, Osaka University) ,  MIYAZAKI Kohei (Graduate School of Engineering, Kyoto University) ,  ABE Takeshi (Graduate School of Engineering, Kyoto University)
資料名： Electrochemistry (Web)  (Electrochemistry (Web))
巻： 90  号： 1  ページ： 017010(J-STAGE)  発行年： 2022年 
JST資料番号： U1358A  ISSN： 2186-2451  CODEN： EECTFA  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： ランタン(La)と硫黄(S)を共ドープした球状LiNi_0.5Mn_1.5O₄粒子を,ドーパントとして安定なオキシスルフィドLa₂O₂S(x=0,0.3,0.5,0.7,1.0,および1.2at%)を用い,容易な共沈支援固相アニーリング法により合成した。調製した複合材料は,x≦0.7at%で,不純物相はなく,格子定数のわずかな収縮を示し,スピネル格子中のNi/Mn不規則配置は,ドーパントの比率の増加と共に増大し,これはX線回折とRaman分光法により確認された。X線光電子分光法と電気化学的測定も,La₂O₂Sドーパントの使用により,立方晶格子中の残留Mn³⁺が効果的に除去できることを示した。複合材料は,元の材料と比較して,優れた速度とサイクル性能を示した。特に,0.5at%のLa₂O₂Sをドープした材料は,10Cで115.9mAhg^-1という高い可逆容量を示し,200サイクル後でさえ109.2mAhg^-1という優れたサイクル性能を示した。これらの並外れた性能は全て,スピネル構造中のLaとSの相乗効果に起因し,電気化学的評価において,リチウムイオンの適切な経路との堅牢な構造を誘起する。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *リチウムイオン電池 ,  ドーピング ,  *電極材料 ,  リチウム化合物 ,  ニッケル化合物 ,  マンガン化合物 ,  金属酸化物 ,  ランタン化合物 ,  硫化物 ,  結晶構造 ,  X線回折 ,  Ramanスペクトル ,  X線光電子スペクトル ,  酸化物 ,  充放電サイクル ,  電池容量 ,  イオン拡散 ,  サイクリックボルタンメトリー
準シソーラス用語： 共ドーピング ,  *カソード材料 ,  可逆容量

著者キーワード (4件)： Liリッチ層状カソード ,  ドーピング ,  Liイオン拡散 ,  高速性能

分類 (2件)： 電気化学反応  (CB07050F) ,  二次電池  (YB04030K)

引用文献 (46件)：

• 1) K. M. Abraham, J. Phys. Chem. Lett., 6, 830 (2015).
• 2) M. S. Whittingham, Chem. Rev., 114, 11414 (2014).
• 3) V. Etacheri, R. Marom, R. Elazari, G. Salitra, and D. Aurbach, Energy Environ. Sci., 4, 3243 (2011).
• 4) C. Zhu, R. E. Usiskin, Y. Yu, and J. Maier, Science, 358, eaao2808 (2017).
• 5) R. Marom, S. F. Amalraj, N. Leifer, D. Jacob, and D. Aurbach, J. Mater. Chem., 21, 9938 (2011).

タイトルに関連する用語 (3件)： リチウムイオン電池 ,  共ドーピング ,  カソード材料