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J-GLOBAL ID：202202293726575218   整理番号：22A0636412

全固体電池用のNa_3SbS_4電解質のハロゲン化物ドーピングによる安定性とイオン輸送特性の理論研究【JST・京大機械翻訳】

Theoretical study on stability and ion transport property with halide doping of Na₃SbS₄ electrolyte for all-solid-state batteries

著者 (4件)： Jalem Randy (Center for Green Research on Energy and Environmental Materials (GREEN), National Institute for Materials Science (NIMS), Tsukuba, Japan. [e-mail]) ,  Gao Bo ,  Tian Hong-Kang ,  Tateyama Yoshitaka
資料名： Journal of Materials Chemistry A. Materials for Energy and Sustainability  (Journal of Materials Chemistry A. Materials for Energy and Sustainability)
巻： 10  号： 5  ページ： 2235-2248  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)

抄録/ポイント： 全固体Naイオン電池(ASS-NIB)は,従来の全固体Liイオン電池の有望な代替である新しいクラスの電池である。ここでは,ASS-NIB用途のための報告された候補固体電解質であるNa_3SbS_4に焦点を当て,(電気)化学安定性,欠陥化学,およびNaイオン輸送特性を評価するために,主に密度関数理論計算に基づく包括的な理論研究を行った。計算結果から,層状カソード化合物(例えばNaCrO_2)と接触するとき,Na_3SbS_4中の硫黄は界面を横切って移動し,界面原子再配列,界面無秩序化および/または分解をもたらすことが明らかになった。材料はまた,実験と一致して,還元電圧条件(0V対Na+/Na)下で分解すると予測した。応力と電子密度分布に対する速度モデリングは,典型的な電着表面粗さ下のNa_3SbS_4とNa金属アノードの間の界面がデンドライト開始と成長につながることを示した。Na空孔濃度の制御に加えて,Sサイトでのハロゲン化物ドーピングをDFT分子動力学(MD)計算により予測し,Na+イオン活性化エネルギーに直接影響した。これはNaサイト-サイト経路ボトルネックのサイズ変調に起因する。ClとBrハライドドーパントは,低DFT-MD Na+イオン活性化エネルギー(4%Na空孔で~0.1eV)で,伝導率最適化に有望であった。熱力学解析は,Na_3SbS_4:二次相と固有欠陥の最終伝導率に影響する可能性のある因子を示した。全体として,著者らの知見は,固体電解質の合理的な設計に貴重な洞察を提供する。Copyright 2022 Royal Society of Chemistry All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 界面 ,  活性化エネルギー ,  最適化 ,  電着 ,  *ナトリウム ,  リチウム ,  固体電解質 ,  樹枝状結晶 ,  *ドーピング ,  *イオン輸送 ,  硫黄 ,  密度汎関数法 ,  アノード
準シソーラス用語： ナトリウムイオン ,  *全固体 , 【Automatic Indexing@JST】

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

タイトルに関連する用語 (9件)： 全固体電池 ,  電解質 ,  ハロゲン化物 ,  ドーピング ,  安定性 ,  イオン ,  輸送特性 ,  理論 ,  研究