高性能ハードカーボンリチウム貯蔵のための単一マンガン修飾剤による逐次配位テンプレーティングと触媒的炭素コーティング
Sequential Coordination Templating and Catalytic Carbon Coating via a Single Manganese Modifier for High‐Performance Hard Carbon Lithium Storage (原題)
Sicheng Liu, Yueru Liu, Feixue Luo, Xiaolong Cai, Yuxiao Gao, Jinhan Teng, Qiang Wang, Xin Tang, Kaibo Zhang, Jing Li
🤖 gxceed AI 要約
日本語
本研究は、ハードカーボン負極の初期クーロン効率と可逆容量の同時向上を目指し、マンガン修飾剤とメタンCVDを組み合わせた逐次機構を提案。低温でMn2+が配位結合を形成し、高温でMnOナノ粒子が炭素コーティングを触媒する。結果、ICEを58.97%から81.31%に向上させ、容量も向上。ポーチ型フルセルで優れた性能を示した。
English
This study proposes a sequential mechanism combining a manganese modifier and methane CVD to simultaneously improve initial Coulombic efficiency and reversible capacity of hard carbon anodes. At low temperatures, Mn2+ forms coordination bonds, while at high temperatures, MnO nanoparticles catalyze carbon coating. The optimized sample boosts ICE from 58.97% to 81.31% and capacity, with excellent performance in pouch full cells.
Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.
📝 gxceed 編集解説 — Why this matters
日本のGX文脈において
日本のGX文脈では、蓄電池材料の性能向上はエネルギー転換に寄与するが、直接的な政策連動は薄い。日本の読者には、次世代電池材料の研究動向として参考になる。
In the global GX context
In the global GX context, this paper contributes to advancing battery materials for energy storage, which is crucial for decarbonization. However, it does not directly address disclosure or policy frameworks.
👥 読者別の含意
🔬研究者:材料科学者や電池研究者は、ハードカーボン負極の性能向上の新規手法として参考にできる。
📄 Abstract（原文）
ABSTRACT In hard carbon anodes, initial Coulombic efficiency (ICE) and reversible capacity are difficult to enhance simultaneously. This work employs manganese acetate as a single modifier coupled with methane CVD, driving two sequential mechanisms in one‐step pyrolysis: at the low‐temperature stage, Mn 2+ coordinates with oxygen‐containing functional groups at carbon edge sites to form C─O─MnO bonds, inducing ordered carbon‐layer rearrangement; at the high‐temperature stage, these coordination bonds dissociate, and in situ‐generated MnO nanoparticles (∼18 nm) catalyze CH 4 decomposition, depositing a dense carbon coating ∼7.5 nm in thickness. Compared with the pristine hard carbon (0Mn‐900), the optimized 0.1Mn‐CVD1h boosts the ICE from 58.97% to 81.31% and the reversible capacity from 288.31 to 369.52 mAh g −1 , with 96.35% retention after 300 cycles at 1 A g −1 . A 500 mAh pouch‐type full cell with an LiNi 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 O 2 (NCM622) cathode retains 85.14% capacity at 30C, 74.62% at −30°C, and 74.36% after 10 000 cycles at 5C. This work demonstrates that the sequential dual utilization of a single modifier, from coordination template to catalytic center, offers a promising pathway toward reconciling the trade‐off between capacity and ICE in hard carbon anodes.
🔗 Provenance — このレコードを発見したソース
- openalex https://doi.org/10.1002/smll.75596first seen 2026-09-05 05:15:09
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gxceed は公開メタデータに基づく研究支援データセットです。要約・翻訳・解説は AI 支援で生成されています。 最終的な解釈・検証は利用者が原典資料に基づいて行うことを前提とします。