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J-GLOBAL ID：202202274429261201   整理番号：22A0727432

Liイオン電池用のLiNi_0.88Co_0.08Mn_0.04O_2カソードの電気化学的性能と構造安定性に及ぼすNa+とAl3+二重ドーピングの相乗効果【JST・京大機械翻訳】

A Synergistic Effect of Na⁺ and Al³⁺ Dual Doping on Electrochemical Performance and Structural Stability of LiNi_0.88Co_0.08Mn_0.04O₂ Cathodes for Li-Ion Batteries

著者 (3件)： Park Hyun Gyu (Department of Mechanical Engineering, Gachon University, Gyeonggi-do, Republic of Korea) ,  Min Kyoungmin (School of Mechanical Engineering, Soongsil University, Republic of Korea) ,  Park Kwangjin (Department of Mechanical Engineering, Gachon University, Gyeonggi-do, Republic of Korea)
資料名： ACS Applied Materials & Interfaces  (ACS Applied Materials & Interfaces)
巻： 14  号： 4  ページ： 5168-5176  発行年： 2022年 
JST資料番号： W2329A  ISSN： 1944-8244  CODEN： AAMICK  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： Liイオン電池のLiNi_0.88Co_0.08Mn_0.04O_2カソードの構造安定性と電気化学的性能を改善するために,Na+/Al3+二重ドーピングの相乗効果を調べた。Rietveld精密化と密度汎関数理論計算は,Na+/Al3+二重ドーピングがLiNi_0.88Co_0.08Mn_0.04O_2の格子定数を変化させることを確認した。Al-O結合のエネルギーが遷移金属(TM)-O結合のそれよりも高いので,LiO_6スラブの厚さを維持することによって,格子定数とカチオン混合度の変化を緩和することができる。さらに,Naは豊富で安価な金属であり,Al3+と異なり,Na+はLiスラブにドープできる。Na+(1.02Å)のイオン半径はLi+(0.76Å)よりも大きい。したがって,Na+をLiサイトに挿入すると,Liスラブは膨張し,Na+がLi拡散経路のためのピラーイオンとして機能することを示した。Na+とAl3+とのNiリッチNi_0.88Co_0.08Mn_0.04O_2(NCM)のLiとTMサイトの二重ドーピングで,得られたNNCMAの格子構造は,裸のNCMとLi+とNa+ドープNCM(それぞれNCMとNCMA)のものより理想的である。これは,理想的な格子構造を有するNNCMAが,いくつかの利点,すなわち,優れた構造安定性,低い程度のカチオン混合,および好ましいLiイオン拡散を示すことを示唆する。その結果,拡張Liサイトのために好ましいLiイオン拡散を示すNNCMA(83.67%,3C/0.2C)のレート能力は,裸のNCM(78.68%),NNCM(81.15%),およびNCMA(83.18%)のものより高い。Rietveld精密化,微分容量分析,および定電流間欠滴定法の結果は,NNCMAが,低い分極,好ましいLiイオン拡散,および低い程度のカチオン混合を示すことを示した。さらに,その相転移は妨げられる。その結果,NNCMAは,1Cで50サイクル後,裸のNCM(79%),NNCM(82%)およびNCMA(82%)よりも高い容量保持(84%)を示した。本研究は,優れた電気化学的性能を有するNiリッチNCMsの作製への洞察を提供する。Copyright 2022 American Chemical Society 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 ,  イオン半径 ,  格子定数 ,  *性能 ,  相転移 ,  *電池 ,  電流 ,  *アルミニウム ,  *ナトリウム ,  *リチウム ,  *相乗作用 ,  *ドーピング ,  イオン拡散 ,  カチオン ,  *カソード
準シソーラス用語： *電気化学的性能 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (6件)： 陰極材料 ,  Liイオン電池 ,  LiNi_0.88Co_0.08Mn_0.04O_2 ,  Naドーピング ,  Alドーピング ,  二重ドーピング

分類 (1件)： 二次電池  (YB04030K)

タイトルに関連する用語 (8件)： Li ,  イオン ,  電池 ,  カソード ,  電気化学的性能 ,  構造安定性 ,  ドーピング ,  相乗効果