電気化学キャパシタと電池の開発の概要 - パート II.

An Overview on the Development of Electrochemical Capacitors and Batteries - part II.

• Vitor L Martins
• Herbert R Neves
• Ivonne E Monje
• Marina M Leite
• Paulo F M DE Oliveira
• Rodolfo M Antoniassi
• Susana Chauque
• William G Morais
• Eduardo C Melo
• Thiago T Obana
• Breno L Souza
• Roberto M Torresi

抄録

電気化学的エネルギー貯蔵に関するレビューの第二部では、電池の進化を探る。まず、電池の動作の基本的な側面を説明し、次に、二次電池の異なる材料と化学について、セルの各構成要素を含めて検討する。負極では、金属、インターカレーション、変態材料を扱う。例としては、ＬｉまたはＮａ金属電池、金属イオンのインターカレーションのためのグラファイトおよび他の炭素質材料（グラフェンなど）、遷移金属酸化物、および変換のためのシリコンが挙げられる。正極の部では、インターカレーションやトランスフォーメーションのための材料をレビューする。インターカレーション材料としては、リチウムコバルト酸化物やニッケル含有酸化物などのインターカレーションの最先端に迫り、変態材料としては硫黄や金属-空気などを紹介する。また、性能や安全性に関する電解質の役割について、次世代デバイスの例を挙げて議論する。最後に、一般的な将来展望として、電気化学キャパシタと電池の両方について述べる。

In the second part of the review on electrochemical energy storage, the devolvement of batteries is explored. First, fundamental aspects of battery operation will be given, then, different materials and chemistry of rechargeable batteries will be explored, including each component of the cell. In negative electrodes, metallic, intercalation and transformation materials will be addressed. Examples are Li or Na metal batteries, graphite and other carbonaceous materials (such as graphene) for intercalation of metal-ions and transition metal oxides and silicon for transformation. In the positive electrode section, materials for intercalation and transformation will be reviewed. The state-of-the-art on intercalation as lithium cobalt oxide and nickel containing oxides will be approached for intercalation materials, whereas sulfur and metal-air will also be explored for transformation. Alongside, the role of electrolyte will be discussed concerning performance and safety, with examples for the next generation devices. Finally, a general future perspective will address both electrochemical capacitors and batteries.