セレン化マンガンは、リチウムイオン電池のアノード材料として有望な特性を持っていますが、それが充放電サイクル中にほぼ160％膨潤せず、電極が壊れてしまう場合です。
現在、韓国海洋大学校の研究者は、MnSeを3Dカーボンナノシートマトリックスに埋め込んで、その膨張を抑える方法を発見しました。
「私たちは、高度なリチウムイオン電池アノードの候補として、高い導電率と半導体やスーパーキャパシタの開発への適用性で知られる手頃な遷移金属化合物であるセレン化マンガンに焦点を当てました」とエンジニアのJunKang氏は述べています。
彼らは、チームによって「簡単」と説明されているゾルゲル法とセレン化経路を使用しました。化学者は「丸太から落ちるように」と言います。
得られたアノード材料は、カーボンナノシートマトリックス（CNM）に固定された均一なMnSeナノ粒子を持ち、「MnSe⊂3DCNM」と名付けられていました。
研究を説明する論文によると、この構造は、膨潤を抑えるだけでなく、表面積が大きく、「完全なリチウム化-脱リチウム化反応、優れた電気化学速度論、およびMnSeナノ粒子のバッファー体積膨張につながる」その他の利点があります（以下を参照）。 。
特定のバリアント–MnSe⊂3DCNM-1.92–は、単独の電極として、665.5サイクル後に200mAh / gの安定した可逆容量と、100％に近い持続的なクーロン効率を備えています。
LiMnと組み合わせる2O4 大学によると、「チームは、MnSe⊂3DCNM-1.92が、優れたリチウムイオンおよび電子伝達速度論を含む優れた電気化学的特性を示し続けていることを観察しました」と述べています。
「助長性のフィラー足場を使用して、バッテリーの性能を向上させると同時に、可逆的なエネルギー貯蔵を可能にするアノードを開発しました」とカン氏は述べています。 「この戦略は、高表面積で安定したナノ構造を持つ他の遷移金属セレン化物のガイドとして役立ち、ストレージシステム、電極触媒、および半導体に適用されます。」
韓国海洋大学校は釜山国立大学と協力しました。
この研究は、Chemical Engineering Journalに掲載された、「リチウム貯蔵特性が強化されたXNUMX次元カーボンナノシートマトリックスに固定されたセレン化マンガンの容易な合成」に記載されています。