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
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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)
| 연도 | 과제 | 부처 | 사업 | 수행기관 | NTIS 분류(1순위) |
|---|---|---|---|---|---|
| 2021 | 나노입자의 합성과 의료, 에너지 분야 응용 | 과학기술정보통신부 | 기초과학연구원연구운영비지원(R&D)(주요사업비) | 기초과학연구원 | – |
| 2021 | 미래선도형 글로벌 화공교육연구단 | 교육부 | 4단계두뇌한국21사업(R&D) | 연세대학 | – |
| 2021 | 화학분자공학 교육연구단 | 교육부 | 4단계두뇌한국21사업(R&D) | 서울대학 | – |
| 2021 | 서울대학교 창의인재 재료교육연구단 | 교육부 | 4단계두뇌한국21사업(R&D) | 서울대학 | – |
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