SNUEI

Tetradiketone macrocycle for divalent aluminium ion batteries

2021 · Nature Communications

저자

Dong‐Joo Yoo, Martin Heeney, Florian Glöcklhofer, 최장욱 (Jang Wook Choi)

연구주제

Advanced battery technologies research · Advancements in Battery Materials

NTIS 과학기술표준분류

에너지/자원만에너지·환경·원자력 확장

가장 가까운 분류(재료 > 고분자재료 > 에너지/환경산업용 소재기술)가 에너지·환경·원자력 확장 범위 밖이다.

AI 연구 키워드·방법

알루미늄 전지 multivalent ion storage 유기 전극 소재

키워드 (OpenAlex)

aluminum-ion batteries cathode materials aluminum chloride resonance stabilization specific capacity cycling stability

초록

Abstract Contrary to early motivation, the majority of aluminium ion batteries developed to date do not utilise multivalent ion storage; rather, these batteries rely on monovalent complex ions for their main redox reaction. This limitation is somewhat frustrating because the innate advantages of metallic aluminium such as its low cost and high air stability cannot be fully taken advantage of. Here, we report a tetradiketone macrocycle as an aluminium ion battery cathode material that reversibly reacts with divalent (AlCl 2+ ) ions and consequently achieves a high specific capacity of 350 mAh g −1 along with a lifetime of 8000 cycles. The preferred storage of divalent ions over their competing monovalent counterparts can be explained by the relatively unstable discharge state when using monovalent AlCl 2 + ions, which exert a moderate resonance effect to stabilise the structure. This stud…

이 논문을 지원한 국가R&D 과제 (NTIS 성과)

연도과제부처사업수행기관NTIS 분류(1순위)
2021화공분야연구인력양성사업단교육부4단계두뇌한국21사업(R&D)서울대학–
2021R2R타입의 전고체 전지용 기능성 바인더 핵심 기술 개발과학기술정보통신부기후변화대응기술개발(R&D)서울대학범위 밖
2021고전압/고용량 이차전지 양극용 바인더 및 전극 제조 기술 개발과학기술정보통신부나노·소재기술개발(R&D)한국과학기술연구원전기/전자 > 전지 > 이차전지에너지 외
2021고용량, 장수명 리튬 이차전지 음극개발과학기술정보통신부개인기초연구(과기정통부)(R&D)서울대학전기/전자 > 전지 > 이차전지에너지 외
2021고에너지밀도 황전극(7mAh/㎠, 85wt%)의 설계 및 제조기술개발산업통상자원부리튬기반차세대이차전지성능고도화및제조기술개발(R&D)성균관대학전기/전자 > 전지 > 이차전지에너지 외
2021리튬금속 계면 제어 및 보호를 위한 무기소재 기술 개발과학기술정보통신부기후변화대응기술개발(R&D)서울대학범위 밖

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교수 1

최장욱

연구주제 1

Advanced battery technologies research

키워드 2

유기 전극 소재 · 알루미늄 전지