Suppression of dendrite growth in electrochemical reactions based on modeling of growing interfaces

基于生长界面建模抑制电化学反应中的枝晶生长

• 批准号: 23750239
• 负责人: FUKAMI Kazuhiro
• 金额: $ 2.25万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23750239/
• 关键词: 電気化学; デンドライト; 二次電池; 負極; 多孔質電極; 表面誘起溶媒和

Suppression of dendrite growth in rechargeable batteries was studied. We have found that hydrophobic porous electrodes such as porous silicon lead to an extreme enhancement of electrodeposition within the porous structures. With an aid of the statistical-mechanical theory, it has been revealed that the surface concentration of metal ions was greatly enriched when the surface shows hydrophobic property. The growth of dendrites in electrodeposition was strongly suppressed when using porous silicon as a host matrix. This result originates from a high current efficiency even when applying a current density much higher than the limiting current.

研究了二次电池中抑制枝晶生长的方法。我们发现疏水的多孔电极，如多孔硅，极大地增强了多孔结构中的电沉积。借助于统计力学理论，发现当表面具有疏水性时，金属离子的表面浓度大大增加。以多孔硅为基质时，电沉积过程中的枝晶生长受到强烈的抑制。这一结果源于即使在施加比极限电流高得多的电流密度时也具有高电流效率。

项目成果

Electrodeposition of platinum into chemically-modified microporous silicon substrates

将铂电沉积到化学改性的微孔硅基底上

• 发表时间: 2011
• 作者: Ryo Koda;Tomoko Urata;Kazuhiro Fukami;Tetsuo Sakka;Yukio H. Ogata
• 通讯作者: Yukio H. Ogata

ミクロ多孔質電極を用いた亜鉛デンドライトの抑制

使用微孔电极抑制锌枝晶

• 发表时间: 2012
• 作者: 幸田吏央;深見一弘;作花哲夫;尾形幸生
• 通讯作者: 尾形幸生

Electrodeposition of noble metals into chemically modified microporous silicon substrates

将贵金属电沉积到化学改性的微孔硅基底上

• 发表时间: 2012
• 作者: Ryo Koda;Kazuhiro Fukami;Tetsuo Sakka;Yukio H. Ogata
• 通讯作者: Yukio H. Ogata

ミクロ多孔質シリコンへの白金電解析出に伴う置換析出の寄与

微孔硅上铂电解沉积相关的置换沉淀的贡献

• 发表时间: 2012
• 作者: 小山輝;幸田吏央;深見一弘;作花哲夫;尾形幸生
• 通讯作者: 尾形幸生

ナノポーラス電極を用いた亜鉛電析におけるデンドライト抑制の物理モデル

使用纳米多孔电极电沉积锌时枝晶抑制的物理模型

• 发表时间: 2012
• 作者: 幸田吏央;深見一弘;作花哲夫;尾形幸生
• 通讯作者: 尾形幸生