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J-GLOBAL ID：201702224097243085   整理番号：17A0389154

固体NMRとDFT計算によるP2Na_x[Li_yNi_zMn_1y z]O_2(x, y, z≦1)カソードにおける高Na~+移動度と高電圧構造過程の直接的証拠【Powered by NICT】

Direct evidence for high Na⁺ mobility and high voltage structural processes in P2-Na_x[Li_yNi_zMn_1-y-z]O₂ (x, y, z≦ 1) cathodes from solid-state NMR and DFT calculations

著者 (7件)： Clement R. J. (Department of Chemistry, University of Cambridge, Cambridge, CB2 1EW, UK. [e-mail]) ,  Xu J. ,  Middlemiss D. S. ,  Alvarado J. ,  Ma C. ,  Meng Y. S. ,  Grey C. P.
資料名： Journal of Materials Chemistry A. Materials for Energy and Sustainability  (Journal of Materials Chemistry A. Materials for Energy and Sustainability)
巻： 5  号： 8  ページ： 4129-4143  発行年： 2017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： P2Na_x[Li_yNi_zMn_1y z]O_2(x, y, z≦1)カソード材料の電気化学的サイクリングで生じる構造プロセスは~23Naと~7Li固体核磁気共鳴(ssNMR)を用いて研究した。種々の電気化学的に循環したNa_xNi_1/3Mn_2/3O_2とNa_xLi_0 12Ni_0 22Mn_0 0.66O_2試料に対して得られた複雑な常磁性NMRデータの解釈は,最先端の混成H artree-Fock/密度汎関数理論計算によって支援される。二Na結晶学的環境であるP2Na_x[Li_yNi_zMn_1y z]O_2化合物中に存在する,単一~23Na NMR信号はエッジと面心プリズムサイトに対して計算したもとの間シフトで観察され,P2層の部位間のNaイオン運動は平均信号をもたらすことを示している。これはP2型Na_xTMO_2材料中の層間空間における高速Naイオン運動(NMR実験の時間スケールで)した実験的及び理論的証拠が初めてである。~7Li NMRデータの完全な帰属をLi置換は範囲1/3≧x_Na≧0Na_xNi_1/3Mn_2/3O_2で起こるP2O2への相変態を遅延させることを確認した。~23Na ssNMRデータは,それらが細胞から除去され,水分子は容易にP2層400と250ppmの間に付加的なNa信号をもたらす内にインターカレートされている1回≧3.7Vまで充電したNa_xNi_1/3Mn_2/3O_2試料は非常に湿気に敏感なことを示した。対照的に,≧4.4Vに充電されるまでリチウム化材料Na_xLi_0 12Ni_0 22Mn_0 0.66O_2は水和の兆候を示さない。TMO_2層滑りと水のインターカレーションの両方がより空孔はNa層中に存在するとしてますます有利なので,高電圧でLiをドープしたP2相の高い安定性は,サイクルのすべての段階での高いNa含有量によって説明することができる。Copyright 2017 Royal Society of Chemistry All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST【Powered by NICT】

シソーラス用語： 電気化学 ,  水分子 ,  *密度汎関数法 ,  インターカレーション ,  湿潤 ,  *移動度 ,  ドーピング ,  高速度 ,  常磁性 ,  水和 ,  *ナトリウム ,  *リチウム
準シソーラス用語： 二層 ,  正極材料 ,  *固体NMR , 【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 (7件)： 固体NMR ,  DFT計算 ,  カソード ,  移動度 ,  高電圧 ,  過程 ,  証拠