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硫化モリブデンの

 薄いシートの中の硫黄粒子を包む単純な方法が、高性能なリチウム硫黄電池をフルに生かす方法になり得るかもしれない[1]。安価で豊富な元素である硫黄との組合せのリチウム電池は、従来のリチウムイオン電池に比べて重さ当り5倍のエネルギーを貯蔵できる可能性がある。ただしいくつかの材料や化学的な課題のために長持ちするLi-S電池は実現に至っていない。たとえばこれらの電池の電気化学反応は厄介なリチウムポリスルフィドを形成し、それらが電解液にとけ込み、エネルギー豊富なリチウムの利用を低減してしまい、威厳も低下する。加えてリチオ化反応が、カソードの膨張を引き起こし、電極に亀裂も入り、それは使えなくなってしまう。これらの課題を回避するために、中に隙間のある硫黄粒子のポリビニルピロリドン懸濁液と超薄いMoS2薄片を反応させて、薄片をカプセルに包み込んだ。MoS2-Sハイブリッド材料から調製したカソードを取り付けた電池は1000回の充電サイクルの後でも最初の高いチャージ容量が保持されていた。これは強いvan der Walls力がMoS2層に働き、リチウムポリスルフィド形成が抑えられているためであるらしい。さらにMoS2のしわが大きなスペースを提供し、リチオ化の際の硫黄粒子の膨張と適合することもわかった。ぼ〜っちょうとしとると見逃したかもね。

[1] Chemical & Engineering News, 2017 July 17, p. 10.

DOI:10.1021/jacs.7b05371

17.8.5

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