スプッターで積もったリチウム硫化物フィルムの化学
Michael J Klein1, Gabriel M Veith2, Arumugam Manthiram1
1Materials Science and Engineering Program and Texas Materials Institute, University of Texas at Austin , Austin, Texas 78712, United States.
Journal of the American Chemical Society
|July 22, 2017
まとめ
研究者らは,リチウム硫化物 (Li2S) フィルムを先進的なリチウム硫化物 (Li-S) バッテリーに作る新しい方法を開発しました. 溶解したフィルムは,全容量の実現を可能にする,凝固されたLi2Sとは異なり,ユニークな電気化学的特性を示しています.
科学分野:
- 材料科学
- 電気化学
- バッテリー技術
背景:
- リチウム硫化物 (Li2S) は,高エネルギーリチウム硫化物 (Li-S) バッテリーにおける排出物として極めて重要です.
- これはリチウム金属のない Li-S 細胞の 潜在的なカトド材料でもあります
研究 の 目的:
- Li2Sフィルムをスプッターで沈殿する装置を製造する.
- Li2Sフィルムの構造と電気化学的性質を調査する.
- Li2Sの堆積に影響を与える プラズマ化学を理解するために
主な方法:
- 制御された厚さのLi2Sフィルムをスプッターで沈殿する.
- Li2Sフィルムを高温で冷却する
- 化学分析のためのX線光電子スペクトロスコーピー (XPS) とラーマンスペクトロスコーピー
- 電気化学的評価のためのガルバノスタティック充電/放電サイクル.
主要な成果:
- Li2Sフィルムの製造 (nmからμmの厚さ) >2nm/minで
- 高温解熱により,純粋な結晶のLi2Sが得られます.
- Li2Sの独特のポリマーのような鎖構造が形成されます.
- アス積もったフィルムは,活性化されていないLi2Sとは異なり,独特の電気化学を示し,充電中に完全な理論容量を達成します.
結論:
- Sputterで積もったLi2Sフィルムは,Li-S電池に有益なユニークな構造と電気化学的性質を持っています.
- 貯蔵された構造は,簡単な,固体充電を容易にする.
- ステキオメトリックで均質なLi2S堆積のためのプラズマ化学を最適化するためにさらなる研究が必要です.
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