[논문]Li+ conduction in air-stable Sb-Substituted Li4SnS4 for all-solid-state Li-Ion batteries

Kwak, Hiram; Park, Kern Ho; Han, Daseul; Nam, Kyung-Wan; Kim, Hyungsub; Jung, Yoon Seok

doi:10.1016/j.jpowsour.2019.227338

[해외논문] Li+ conduction in air-stable Sb-Substituted Li4SnS4 for all-solid-state Li-Ion batteries

Journal of power sources, v.446, 2020년, pp.227338 -

Kwak, Hiram (Department of Energy Engineering, Hanyang University) , Park, Kern Ho (Department of Energy Engineering, Hanyang University) , Han, Daseul (Department of Energy and Materials Engineering, Dongguk University) , Nam, Kyung-Wan (Department of Energy and Materials Engineering, Dongguk University) , Kim, Hyungsub (Korea Atomic Energy Research Institute) , Jung, Yoon Seok (Department of Energy Engineering, Hanyang University)

Abstract ▼ AI-Helper

Abstract Development of new sulfide Li+ superionic conductors with mechanical sinterability is the key to the success of all-solid-state lithium batteries. While phosphorus-containing sulfide superionic conductor materials have been widely investigated, phosphorus-free materials showing good air-stability have been overlooked. Herein, the Li+ dynamics in Sb-substituted Li4SnS4 showing a high Li+ conductivity of max. 0.85 mS cm−1 at 30 °C and excellent dry-air stability as well as negligible H2S evolution is described. Structural analysis with X-ray and neutron diffraction reveals that Sb-substitution renders an expansion of the lattice volume and formation of Li vacancies. Additionally, 1D-preferable 3D Li+ diffusion channels in Li4-xSn1-xSbxS4 are disclosed. The fast Li+ diffusion in Li4-xSn1-xSbxS4 is rationalized by complementary analysis using AC impedance measurements, bond valence energy landscape calculation, and 7Li nuclear magnetic resonance spectroscopy. Excellent electrochemical performances of TiS2 electrodes employing Li3.85Sn0.85Sb0.15S4 in all-solid-state batteries are demonstrated. Highlights Sb-substituted Li4SnS4 shows a maximum Li+ conductivity of 0.85 mS cm−1 at 30 °C. Excellent dry-air stability and negligible H2S evolution are confirmed. 1D-preferable 3D Li+ diffusion channels disclosed by neutron diffraction analysis. Performance of all-solid-state Li-ion batteries using Li3.85Sn0.85Sb0.15S4. Graphical abstract [DISPLAY OMISSION]

Keyword

참고문헌 (57)

Adv. Energy Mater. Park 8 1800035 2018 10.1002/aenm.201800035

상세보기
Nat. Rev. Mater. Manthiram 2 16103 2017 10.1038/natrevmats.2016.103

상세보기
J. Power Sources Schnell 382 160 2018 10.1016/j.jpowsour.2018.02.062

상세보기
Nat. Energy Schmuch 3 267 2018 10.1038/s41560-018-0107-2

상세보기
Nat. Mater. Han 16 572 2017 10.1038/nmat4821

상세보기
Adv. Energy Mater. Yan 7 1700294 2017 10.1002/aenm.201700294

상세보기
Angew. Chem. Int. Ed. Deiseroth 47 755 2008 10.1002/anie.200703900

상세보기
Energy Environ. Sci. Seino 7 627 2014 10.1039/C3EE41655K

상세보기
Nat. Energy Kato 1 16030 2016 10.1038/nenergy.2016.30

상세보기
J. Mater. Chem. A Nam 6 14867 2018 10.1039/C8TA03450H

상세보기
Adv. Energy Mater. Oh 9 1802927 2019 10.1002/aenm.201802927

상세보기
Solid State Ion. Muramatsu 182 116 2011 10.1016/j.ssi.2010.10.013

상세보기
Chem. Mater. Sakuda 22 949 2010 10.1021/cm901819c

상세보기
ACS Appl. Mater. Interfaces Zhu 7 23685 2015 10.1021/acsami.5b07517

상세보기
Chem. Mater. Park 28 8051 2016 10.1021/acs.chemmater.6b03870

상세보기
ACS Appl. Mater. Interfaces Wenzel 8 28216 2016 10.1021/acsami.6b10119

상세보기
Chem. Rev. Xu 114 11503 2014 10.1021/cr500003w

상세보기
Electrochim. Acta Shin 146 395 2014 10.1016/j.electacta.2014.08.139

상세보기
Adv. Mater. Ohta 18 2226 2006 10.1002/adma.200502604

상세보기
J. Electrochem. Soc. Woo 162 A344 2015 10.1149/2.0441503jes

상세보기
Chem. Mater. Jung 30 8190 2018 10.1021/acs.chemmater.8b03321

상세보기
Angew. Chem. Int. Ed. Banerjee 55 9634 2016 10.1002/anie.201604158

상세보기
Solid State Ion. Homma 182 53 2011 10.1016/j.ssi.2010.10.001

상세보기
Nat. Mater. Kamaya 10 682 2011 10.1038/nmat3066

상세보기
Chem. Mater. Kaib 24 2211 2012 10.1021/cm3011315

상세보기
Energy Environ. Sci. Sahu 7 1053 2014 10.1039/C3EE43357A

상세보기
J. Mater. Chem. A Kim 6 840 2018 10.1039/C7TA09242C

상세보기
Adv. Energy Mater. Heo 8 1702716 2018 10.1002/aenm.201702716

상세보기
Adv. Sci. Zhang 3 1600089 2016 10.1002/advs.201600089

상세보기
ChemSusChem Choi 10 2605 2017 10.1002/cssc.201700409

상세보기
Inorg. Chem. Kanazawa 57 9925 2018 10.1021/acs.inorgchem.8b01049

상세보기
Chem. Mater. Kaib 25 2961 2013 10.1021/cm400541n

상세보기
J. Mater. Chem. A Sahu 2 10396 2014 10.1039/C4TA01243G

상세보기
Chem. Mater. Brant 27 189 2015 10.1021/cm5037524

상세보기
Energy Environ. Sci. Holzmann 9 2578 2016 10.1039/C6EE00633G

상세보기
Huheey 2006 Inorganic Chemistry: Principles of Structure and Reactivity
J. Phys. Chem. A Li 110 11332 2006 10.1021/jp062886k

상세보기
Chem. Mater. Krauskopf 30 1791 2018 10.1021/acs.chemmater.8b00266

상세보기
Chem. Mater. Ramos 30 7413 2018 10.1021/acs.chemmater.8b02077

상세보기
Ionics Huggins 8 300 2002 10.1007/BF02376083

상세보기
J. Energy Chem. Zhang 41 171 2020 10.1016/j.jechem.2019.05.015

상세보기
Adv. Funct. Mater. Thangadurai 15 107 2005 10.1002/adfm.200400044

상세보기
Energy Environ. Sci. Ong 6 148 2013 10.1039/C2EE23355J

상세보기
Nat. Mater. Wang 14 1026 2015 10.1038/nmat4369

상세보기
J. Am. Chem. Soc. Kraft 47 16330 2018 10.1021/jacs.8b10282

상세보기
Chem. Mater. Culver 30 4179 2018 10.1021/acs.chemmater.8b01293

상세보기
Adv. Mater. Yu 29 1605561 2017 10.1002/adma.201605561

상세보기
J. Am. Chem. Soc. Kraft 139 10909 2017 10.1021/jacs.7b06327

상세보기
Solid State Ion. Avdeev 225 43 2012 10.1016/j.ssi.2012.02.014

상세보기
Phys. Status Solidi A Adams 208 1746 2011 10.1002/pssa.201001116

상세보기
Adams 2014 Bond Valences
J. Electroceram. Uitz 38 142 2017 10.1007/s10832-017-0071-4

상세보기
ACS Energy Lett. Moon 3 2504 2018 10.1021/acsenergylett.8b01479

상세보기
Nat. Commun. He 8 15893 2017 10.1038/ncomms15893

상세보기
Energy Environ. Sci. Zhang 11 1945 2018 10.1039/C8EE01053F

상세보기
Chem. Mater. Oh 30 4995 2018 10.1021/acs.chemmater.8b01163

상세보기
Solid State Ion. Adams 177 1625 2006 10.1016/j.ssi.2006.03.054

상세보기

LOADING...

활용도 분석정보

상세보기

다운로드

내보내기

활용도 Top5 논문

해당 논문의 주제분야에서 활용도가 높은 상위 5개 콘텐츠를 보여줍니다.
더보기 버튼을 클릭하시면 더 많은 관련자료를 살펴볼 수 있습니다.

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

[해외논문] Li+ conduction in air-stable Sb-Substituted Li4SnS4 for all-solid-state Li-Ion batteries

Abstract ▼ AI-Helper

Keyword

참고문헌 (57)

이 논문을 인용한 문헌

연구과제 타임라인

활용도 분석정보

활용도 Top5 논문

관련 콘텐츠

원문 URL 링크

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

[해외논문] Li+ conduction in air-stable Sb-Substituted Li4SnS4 for all-solid-state Li-Ion batteries

Abstract ▼ AI-Helper

Keyword

참고문헌 (57)

이 논문을 인용한 문헌

연구과제 타임라인

전체(0) 논문(0) 특허(0) 보고서(0)

전체(0) 논문(0) 특허(0) 보고서(0)

활용도 분석정보

활용도 Top5 논문 더보기

관련 콘텐츠

원문 URL 링크

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

활용도 Top5 논문