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Batteries and Fuel Cells

A battery is a galvanic cell that is used as a source of electrical power for specific applications. Modern batteries exist in a multitude of forms to accommodate various applications, from tiny button batteries such as those that power wristwatches to the very large batteries used to supply backup energy to municipal power grids. Some batteries are designed for single-use applications and cannot be recharged (primary cells), while others are based on conveniently reversible cell reactions that...
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Processes at Electrodes

The electrode interacts with ions in the electrolyte solution at its interface. The rate of oxidation and reduction depends on the speed at which electrons can transfer through this interface. As ions attach to or leave the electrode surface, the electrode acquires a charge, and an electrical potential forms across the interface, making the process more difficult to reach equilibrium. The charge on the electrode affects the local ion concentrations in the solution, though thermal motion...
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Weak Acid Solutions

Few compounds act as strong acids. A far greater number of compounds behave as weak acids and only partially react with water, leaving a large majority of dissolved molecules in their original form and generating a relatively small amount of hydronium ions. Weak acids are commonly encountered in nature, being the substances partly responsible for the tangy taste of citrus fruits, the stinging sensation of insect bites, and the unpleasant smells associated with body odor. A familiar example of a...

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高性能電極材料に基づいた先進的なリチウムイオンバッテリー.

Jusef Hassoun1, Ki-Soo Lee, Yang-Kook Sun

  • 1Department of Chemistry, University of Rome Sapienza, 00185, Rome, Italy.

Journal of the American Chemical Society
|February 5, 2011
PubMed
まとめ

本研究では,高容量亜鉛炭素陽極と高電圧スピネル正極を組み合わせた新しいリチウムイオン電池を紹介しています. 先進的なバッテリーは,電気自動車の優れたサイクル寿命,レート能力,エネルギー密度を提供します.

科学分野:

  • 電気化学 電気化学について
  • マテリアルサイエンス 材料科学
  • エネルギー貯蔵 エネルギー貯蔵

背景:

  • 先進的なリチウムイオン電池の開発は,電気自動車 (EV) とハイブリッドEV (HEV) のために極めて重要です.
  • 高容量アノドと高電圧カトドは,バッテリーの性能を改善するための重要なコンポーネントです.

研究 の 目的:

  • 亜鉛炭素ナノ構造のアノドとリチウム・ニッケル・コバルト・マンガン酸化物・スピネルカソドを用いた新しいリチウムイオンバッテリーシステムを調査する.
  • バッテリーの性能をサイクル寿命,レート能力,エネルギー密度から評価する.

主な方法:

  • Sn-Cナノ構造のアノドの製造と特徴付け.
  • Li[Ni{0.45) Co{0.1) Mn{1.45) ]O{4) スピネルカソードの合成と電気化学的評価.
  • 開発された陽極と正極を組み合わせた完全なリチウムイオン電池の組み立てと試験.

主要な成果:

  • 組み立てられたリチウムイオン電池は,約100回の高速サイクルで優れたサイクル寿命を示しています.
  • バッテリーは5Cの速度で初期容量の85%以上を保持し,優れたレート能力を発揮しています.
  • 推定エネルギー密度は約170Whkg{-1) であり,エネルギー貯蔵の可能性が高いことが示されました.

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結論:

  • 高容量Sn-Cアノドと高電圧スピネルカトドの組み合わせにより,有望な先進リチウムイオン電池が生まれます.
  • このバッテリー化学は,低排出量またはゼロ排出量HEVおよびEVでのエネルギー貯蔵のための説得力のあるソリューションを提供します.
  • 実証された性能特性は,このバッテリーを電気モビリティの分野における重要な進歩として位置づけています.