Byon国際主幹研究ユニット

当ユニットでは、潜在的にどのリチウムイオン電池の技術よりも高性能の新たなリチウム電池の正極物質を研究しています。典型的なリチウムイオン電池の正電極に用いられている重いリチウム化合物は、通常、電池の重量エネルギー貯蔵密度を制限するため、この低い電池効率では電気自動車（BEV）に利用できません。従って、当ユニットの主な目標は有望な正電極物質を開発し、リチウム正極物質における基本的な電気化学反応への理解を深めることです。この研究プロジェクトでは、三次元階層構造のミクロンサイズを構築するのに使われる高度なナノ物質を用いて取り組んでおり、高表面、低抵抗、短イオン拡散距離で、高エネルギー、高速再充電、長寿命電池を提供することができます。また原位置プローブを用いて界面反応を観察し、リチウム電池後の化学の理解を追及しています。

研究テーマ

• 大容量・高出力エネルギー貯蔵材料の開発
• 電気触媒についての研究
• 電気化学反応についての基礎研究

主要論文

1. Lim, H., Yilmaz, E., Byon, H. R.:
   "Real-time XRD studies of Li-O2 electrochemical reaction in nonaqueous lithium-oxygen battery"
   J. Phys. Chem. Lett., 3, 21, 3210-3215 (2012)
2. Byon, H. R., Gallant, B., Lee, S. W., Shao-Horn, Y.:
   "Role of oxygen functional groups in carbon nanotube/graphene freestanding electrodes for high performance lithium batteries"
   Adv. Funct. Mater., in press (2013)
3. Byon, H. R., Suntivich, J., Crumlin, E. J., Shao-Horn, Y.:
   "Fe-N-modified multi-walled carbon nanotube for oxygen reduction reaction in acid"
   Phys. Chem. Chem. Phys., 13, 48, 21437-21445 (2011)
4. Byon, H. R., Suntivich, J., Shao-Horn, Y.:
   "Graphene-based non-noble-metal catalysts for oxygen reduction reaction in acid"
   Chem. Mater., 23, 15, 3421-3428 (2011)
5. Lee, S. W., Gallant, B., Byon, H. R., Hammond, P. T., and Shao-Horn, Y.:
   "Nanostructured carbon-based electrodes: Bridging the gap between thin-film lithium-ion batteries and electrochemical capacitors"
   Energy Environ Sci., 4, 6, 114-130 (2011)
6. Byon, H. R., Lee, S. W., Chen, S., Hammond, P. T., and Shao-Horn, Y.:
   "Thin films of carbon nanotubes and chemically reduced graphenes for electrochemical micro-capacitors"
   Carbon, 49, 2, 457-467 (2011)
7. Byon, H. R., Chung, B., Chang, T., Choi, H. C.:
   "Direct formation of SiO2 nanoholes via iron nanoparticle-induced carbothermal reduction"
   Chem. Mater., 20, 21, 6600-6605 (2008)
8. Byon, H. R., and Choi, H. C.:
   "Mobile iron nanoparticle and its role in the formation of SiO2 nanotrench via carbon nanotube guided carbothermal reduction"
   Nano Lett., 8, 1, 178-182 (2008)
9. Byon, H. R., and Choi, H. C.:
   "Carbon nanotube guided formation of silicon oxide nanotrenches"
   Nature Nanotech., 2, 3, 162-166 (2007)
10. Byon, H. R., and Choi, H. C.:
    "Network single walled carbon nanotubee field effect transistors with increased Schottky contact area for highly sensitive biosensor applications"
    J. Am. Chem. Soc., 128, 7, 2188-2189 (2006)