Topotactically synthesized ultralong LiV3O8 nanowire cathode materials for high-rate and long-life rechargeable lithium batteries

2012年6月22日 NPG Asia Materials 4, e6 (2012) doi:10.1038/am.2012.36

リチウム電池: ナノワイヤーをカソードに

武漢理工大学(中国)およびハーバード大学(米)のLi-Qiang Maiをはじめとする研究チームはこのたび、非常に長いナノワイヤーを電極として用いることにより、高効率リチウム二次電池が作製できることを明らかにした。モバイル機器の出現に伴い、より微小な空間に電荷を蓄える必要性が高まると同時に、より高速な電荷の取り込み・放出が求められている。しかしながら、高エネルギー密度と高パワー密度の両立は容易ではない。リチウム二次電池はすでに良好な安定性と貯蔵容量を示しているが、充放電の高速化には改善の余地があった。酸化バナジウム層間にリチウムイオンが入り込んだ酸化リチウムバナジウム(LiV3O8)は、高効率カソード材料であり、材料形態を調整することによってレート性能を調節できる。今回Maiらは、非常に長い結晶性LiV3O8ナノワイヤーを作製する簡便な方法を提示し、これにより優れた長期安定性とハイレート性能をあわせ持つ電池が得られることを示した。

Xu Xu, Yan-Zhu Luo, Li-Qiang Mai, Yun-Long Zhao, Qin-You An, Lin Xu, Fan Hu, Lei Zhang & Qing-Jie Zhang

Lithium batteries: Cathodes shape up as nanowires
Li-Qiang Mai and co-workers at Wuhan University of Technology and Harvard University have revealed that efficient rechargeable lithium batteries can be built using ultra-long nanowires as electrodes. With the advent of mobile devices, there has been a growing need for electrical charges to be stored in ever smaller spaces, yet at the same time taken up and released increasingly rapidly — but this trade-off between high-energy densities and high-power densities is not easy to achieve. Although rechargeable lithium batteries already present good stability and storage capacity, they need to be charged and discharged much more rapidly. Lithium vanadium oxide (LiV3O8) — which features lithium ions intercalated between vanadium oxide layers — is an efficient cathode material whose rate performance can be altered by tuning its morphology. Mai and colleagues have now shown a facile route to prepare ultra-long, crystalline LiV3O8 nanowires that endow batteries with excellent stability over time as well as high-rate performances.


NPG Asia Materials ISSN 1884-4049(Print) ISSN 1884-4057(Online)