再充電可能なZnイオン電池に向けたZnイオン貯蔵能力を決定する層状バーネス鉱酸化マンガンナノシート内部の層間物質の電荷密度【JST・京大機械翻訳】

Chomkhuntod Praeploy; Hantanasirisakul Kanit; Duangdangchote Salatan; Phattharasupakun Nutthaphon; Sawangphruk Montree

文献

J-GLOBAL ID：202202273956479856 整理番号：22A0886120

再充電可能なZnイオン電池に向けたZnイオン貯蔵能力を決定する層状バーネス鉱酸化マンガンナノシート内部の層間物質の電荷密度【JST・京大機械翻訳】

The charge density of intercalants inside layered birnessite manganese oxide nanosheets determining Zn-ion storage capability towards rechargeable Zn-ion batteries

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資料名：
巻： 10 号： 10 ページ： 5561-5568 発行年： 2022年
JST資料番号： W0204B ISSN： 2050-7488 CODEN： JMCAET 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)

再充電可能な水性Zn-MnO_2電池は,Zn-金属アノードと酸化マンガンカソードの両方の高い存在度,環境への優しさ,および安全性のため,有望な代替エネルギー技術の1つと考えられている。層型MnO_2(δ-MnO_2)は最も有望なインターカレーションカソード材料の一つであるが,Zn2+とホスト構造の間の強い静電相互作用の結果として,遅いZn2+拡散速度やδ-MnO_2の相転移のようないくつかの重大な欠点がある。ここでは,水性Zn-MnO_2電池のカソードとして,Li+,Ca2+,およびAl3+を用いて,層状MnO_2中の事前挿入カチオンの電荷密度が,その構造特性と電気化学的性能に及ぼす影響を系統的に研究した。結果は,少量の高荷電インターカラントがMnO_2層を効果的に安定化し,Zn2+インターカレーション/脱インターカレーションの動力学を促進することを明らかにした。結果として,Al-MnO_2は,電流密度が0.1から2Ag-1に増加したとき,21%の容量維持で,優れた容量と210mAhg-1のレート能力を示し,一方,Ca-MnO_2とLi-MnO_2は,それぞれ17%と11%の容量保持で189と160mAhg-1を示した。Al-MnO_2の優れた容量は,ex situ X線光電子分光法によって確認されるように,より多くのMn電気化学利用からの強化されたレドックス活性に起因した。さらに,2A g-1で評価した長期サイクル安定性は,Al-MnO_2が2000サイクルにわたって84%の容量保持で優れたサイクル安定性を示すことを示した。ex situ X線回折と理論計算により明らかにされたように,高荷電インターカラントはZn2+とMnO_2ホスト間の結合エネルギーを最小化でき,可逆的Zn2+挿入/抽出を誘起する強い静電引力を緩和する。Copyright 2022 Royal Society of Chemistry All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

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二次電池

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