SNUEI

A new high-voltage calcium intercalation host for ultra-stable and high-power calcium rechargeable batteries

2021 · Nature Communications

저자

Zheng‐Long Xu, Jooha Park, Jian Wang, Hyunseok Moon, Gabin Yoon, 임종우 (Jongwoo Lim), Yoon‐Joo Ko, Sung‐Pyo Cho, Sang‐Young Lee, 강기석 (Kisuk Kang)

연구주제

Advanced battery technologies research · Advancements in Battery Materials · Advanced Battery Materials and Technologies

NTIS 과학기술표준분류

에너지/자원만에너지·환경·원자력 확장

가장 가까운 분류(재료 > 금속재료 > 에너지소재기술)가 에너지·환경·원자력 확장 범위 밖이다.

AI 연구 키워드·방법

칼슘 삽입 칼슘이온 전지 고전압 양극 다가 이온 전지

키워드 (OpenAlex)

cathode materials multivalent ion batteries high-voltage cathodes calcium diffusion volume change cycle life power capability

초록

Abstract Rechargeable calcium batteries have attracted increasing attention as promising multivalent ion battery systems due to the high abundance of calcium. However, the development has been hampered by the lack of suitable cathodes to accommodate the large and divalent Ca 2+ ions at a high redox potential with sufficiently fast ionic conduction. Herein, we report a new intercalation host which presents 500 cycles with a capacity retention of 90% and a remarkable power capability at ~3.2 V (vs. Ca/Ca 2+ ) in a calcium battery. The cathode material derived from Na 0.5 VPO 4.8 F 0.7 is demonstrated to reversibly accommodate a large amount of Ca 2+ ions, forming a series of Ca x Na 0.5 VPO 4.8 F 0.7 (0 < x < 0.5) phases without any noticeable structural degradation. The robust framework enables one of the smallest volume changes (1.4%) and the lowest diffusion barriers for Ca 2+ among the…

이 논문을 지원한 국가R&D 과제 (NTIS 성과)

연도과제부처사업수행기관NTIS 분류(1순위)
2021나노입자의 합성과 의료, 에너지 분야 응용과학기술정보통신부기초과학연구원연구운영비지원(R&D)(주요사업비)기초과학연구원–
2021미래선도형 글로벌 화공교육연구단교육부4단계두뇌한국21사업(R&D)연세대학–
2021화학분자공학 교육연구단교육부4단계두뇌한국21사업(R&D)서울대학–
2021서울대학교 창의인재 재료교육연구단교육부4단계두뇌한국21사업(R&D)서울대학–

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