酸化物ナノシートによる亜鉛電極表面修飾と高性能2次電池の開発
氧化物纳米片表面修饰锌电极及高性能二次电池的开发
基本信息
- 批准号:21F21036
- 负责人:
- 金额:$ 1.47万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for JSPS Fellows
- 财政年份:2021
- 资助国家:日本
- 起止时间:2021-07-28 至 2023-03-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
本研究では、受け入れホストがこれまでに確立した層状化合物の巨大水和膨潤-単層剥離プロセスに基づき、厚さ1~2 nmの遷移金属酸化物ナノシートが分散したコロイド溶液を合成した。特別研究員(Wang)は特にレピドクロサイト型酸化チタンナノシートの合成法を習得するとともに、これを高速遠心分離してナノシートを沈降させ、上澄の水溶液を除去して有機溶媒(DMSO)中に再分散させたサンプルを合成した。次に表面を研磨して平滑化した亜鉛金属板上にこのDMSO分散液を滴下し、適切な速度でスピンコートすることにより、横サイズ数μm×厚さ~1 nmの酸化チタンナナノシートがほとんど重なり、隙間を作ることなく稠密配列することを明らかにした。この酸化チタンナノシート単層膜で被覆された亜鉛板を電極として、亜鉛塩を含む水溶液中で充放電テストなど様々な電気化学測定を行いその電極特性を評価した。その結果、これまで亜鉛電池で大きな問題となっていたデンドライトの生成が大きく抑制され、サイクル寿命が従来の10倍以上に大幅に改善される効果があることが明らかになった。これはナノシートの隙間で亜鉛の堆積が始まり、ナノシートの表面に沿って亜鉛がラテラル成長するためであると考えられる。以上の結果は安全、安価な二次電池として期待されている亜鉛電池の実用化に大きな障害になっていた問題を解消するものであり、実用化に向けて大きな前進と評価できる。本成果については特許出願を済ませ、論文を投稿しているところである。
In this study, we have established the synthesis of aqueous and swelling solutions of layered compounds with a thickness of 1~2 nm. Special researcher (Wang) specially studied the synthesis method of high-speed telecentric separation, precipitation, removal of supernatant from aqueous solution and redispersion in organic solvent (DMSO). The DMSO dispersion on the lead metal plate was dropped at the appropriate speed and thickness. The thickness of the DMSO dispersion was ~1 nm. The electrode characteristics of the electrode were evaluated in the electrochemical measurement of the electrolyte in aqueous solutions containing lead and lead. As a result, the lead battery has a large number of problems, and the production of lead batteries has been greatly suppressed. The service life has been greatly improved by more than 10 times. This is the first time that lead has accumulated in the gap between the two sides, and the second time it has grown along the surface of the two sides. The above results are expected to improve the safety and safety of secondary batteries, and to improve the efficiency of lead-acid batteries. This paper is submitted to the Chinese Academy of Sciences.
项目成果
期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Three-in-one cathode host based on Nb3O8/graphene superlattice heterostructures for high-performance Li-S batteries
- DOI:10.1039/d1ta01913a
- 发表时间:2021-03-29
- 期刊:
- 影响因子:11.9
- 作者:Wang, Chenhui;Sakai, Nobuyuki;Sasaki, Takayoshi
- 通讯作者:Sasaki, Takayoshi
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佐々木 高義其他文献
Construction of inorganic oxide nanosheet films with tailored nanostructures via a facile spin-coating process
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- 发表时间:
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- 影响因子:0
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Yoshinori OYAMA and Tomoko YAGIHASHI
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- 影响因子:0
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