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J-GLOBAL ID：202202275959162430   整理番号：22A0924516

水性亜鉛イオン電池の高性能カソード材料用のバイオマス由来多孔質炭素材料中で成長したスピネルMnFe_2O_4【JST・京大機械翻訳】

The spinel MnFe₂O₄ grown in biomass-derived porous carbons materials for high-performance cathode materials of aqueous zinc-ion batteries

著者 (4件)： Liu Xuran (Shanghai Key Laboratory of Materials Protection and Advanced Materials in Electric Power, Shanghai Engineering Research Center of Heat-exchange System and Energy Saving, College of Environmental and Chemical Engineering, Shanghai University of Electric Power, Shanghai 200090, China) ,  Shen Xixun (Shanghai Key Laboratory of Materials Protection and Advanced Materials in Electric Power, Shanghai Engineering Research Center of Heat-exchange System and Energy Saving, College of Environmental and Chemical Engineering, Shanghai University of Electric Power, Shanghai 200090, China) ,  Chen Tiantian (Shanghai Key Laboratory of Materials Protection and Advanced Materials in Electric Power, Shanghai Engineering Research Center of Heat-exchange System and Energy Saving, College of Environmental and Chemical Engineering, Shanghai University of Electric Power, Shanghai 200090, China) ,  Xu Qunjie (Shanghai Key Laboratory of Materials Protection and Advanced Materials in Electric Power, Shanghai Engineering Research Center of Heat-exchange System and Energy Saving, College of Environmental and Chemical Engineering, Shanghai University of Electric Power, Shanghai 200090, China)
資料名： Journal of Alloys and Compounds  (Journal of Alloys and Compounds)
巻： 904  ページ： Null  発行年： 2022年 
JST資料番号： D0083A  ISSN： 0925-8388  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： ここでは,バイオマス由来非晶質多孔質炭素(PC@MFO)上にその場成長したスピネル構造を有するMnFe_2O_4によって記述される新しい複合材料を,水性亜鉛イオン電池(AZIB)のカソード材料として提案した。この電極は,0.3A g-1で168mA h g-1の優れた初期放電容量と,1A g-1の高いレートでも900サイクル以上で92%の容量保持率を有する優れたサイクル安定性を有する。PC@MFO電極の優れた充電/放電性能は,良好な電極伝導率と,高いイオン透過速度,および,より反応性点の増加,および,多価レドックス(Mn2+/Mn4+,Fe2+/Fe3+)の充放電反応を促進し,安定化するメソポーラス炭素の導入によって生じるMnFe_2O_4電極の構造の急速な崩壊を避ける,いくつかの有益な相乗効果に起因した。PC@MFO電極の急速な電気化学速度論挙動もサイクリックボルタンメトリーによって分析し,そこでは拡散制御ファラデイプロセスおよび静電容量制御挙動を含む電気化学反応の速度論的プロセスを明らかにし,約88.19%の容量寄与率を達成した。さらに,定電流間欠滴定法(GITT)は,このPC@MFO電極が,高いZn2+イオン拡散容量を持ち,拡散係数は10-14≦10-10cm2s-1に達することができることを説明した。さらに,この電極の反応機構と構造発展を,異なるサイクル段階からのex-situ X線光電子分光法(XPS)とX線回折試験(XRD)によって研究した。XPSとXRDは,バイオマス由来多孔質炭素中で成長する高度に安定なMFO中のZn2+イオンの強い脱インターカレーション能力を明らかにした。この結果は,このようなPC@MFO複合材料がAZIBsの有望なカソード材料であり得ることを意味する。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 ,  拡散係数 ,  *スピネル ,  *電池 ,  放電 ,  非晶質 ,  充電 ,  静電容量 ,  酸化還元反応 ,  サイクリックボルタンメトリー ,  インターカレーション ,  充放電サイクル ,  電池容量
準シソーラス用語： 放電容量 ,  *バイオマス由来 ,  充放電 ,  *カソード材料【電池】 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (4件)： 水性亜鉛イオン電池 ,  マンガンフェライト ,  多孔性炭素材料 ,  多価レドックス

分類 (1件)： 二次電池  (YB04030K)

タイトルに関連する用語 (9件)： 亜鉛イオン ,  電池 ,  高性能 ,  カソード材料 ,  バイオマス由来 ,  多孔質 ,  炭素材料 ,  成長 ,  スピネル