高性能リチウムイオン電池アノドのためのハイブリッドセルラーナノシート
Seung-Ho Yu1, Dong Jun Lee1, Mihyun Park1
1Center for Nanoparticle Research, Institute for Basic Science (IBS) , Seoul 151-742, Republic of Korea.
Journal of the American Chemical Society
|September 3, 2015
まとめ
研究者はリチウムイオン電池アノド用の新型の炭素ベースのハイブリッドセルラーナノシートを開発しました. これらのSnO2搭載のナノシートは高容量,優れた安定性,優れた速度能力を提供し,バッテリー電極技術の進歩をもたらします.
科学分野:
- 材料科学
- 電気化学
- ナノテクノロジー
背景:
- リチウムイオン電池の性能を向上させるには,高度なアノド材料の開発が不可欠です.
- 炭素ベースのナノマテリアルは エネルギー貯蔵アプリケーションに ユニークな特性を備えています
- オキシド (SnO2) は有望なアノド材料ですが,サイクルの安定性が悪い.
研究 の 目的:
- リチウムイオン電池アノドのための新しい炭素ベースのハイブリッド細胞ナノシートを合成し,特徴づけること.
- SnO2を積んだ炭素ナノシートの電気化学的性能を調査する.
- 観察されたパフォーマンスを支配する構造-特性関係を明らかにする.
主な方法:
- 炭素基のハイブリッド細胞ナノシートの 単純な合成方法
- 炭素ナノシートにSnO2ナノ粒子の蒸気堆積.
- 特定の容量,サイクル安定性,速度能力を含む電気化学試験.
- サイクル電圧測定,X線吸収スペクトル検査,伝送電子顕微鏡を用いた材料の特徴化.
主要な成果:
- SnO2-カーボンナノシートは,300サイクルで97.0%の保持率で,平均比容量は914mAhg−1である.
- リバーシブルキャパシティは,電流密度が200から3000mAg (−1) に増加するにつれて,わずか20%減少した.
- 高密度,大きな内部表面積,そして硬い炭素壁は,高い容量,可逆性,および安定性に寄与します.
結論:
- 開発されたSnO2カーボンナノシートは,リチウムイオン電池アノドの優れた電気化学性能を示しています.
- 独特のセルラーナノシート構造は,高速のリチウムイオン拡散を促進し,高速度の能力につながります.
- この研究は,高性能の次世代バッテリー電極材料の設計のための有望な戦略を示しています.
