[논문]A small-strain niobium nitride anode with ordered mesopores for ultra-stable potassium-ion batteries

Lee, Jisung; Kim, Seongseop; Park, Jae-Hyuk; Jo, Changshin; Chun, Jinyoung; Sung, Yung-Eun; Lim, Eunho; Lee, Jinwoo

doi:10.1039/c9ta11663j

[해외논문] A small-strain niobium nitride anode with ordered mesopores for ultra-stable potassium-ion batteries

Journal of materials chemistry. A, Materials for energy and sustainability, v.8 no.6, 2020년, pp.3119 - 3127

Lee, Jisung (Department of Chemical and Biomolecular Engineering) , Kim, Seongseop (Department of Chemical and Biomolecular Engineering) , Park, Jae-Hyuk (Center for Nanoparticle Research) , Jo, Changshin (Department of Engineering) , Chun, Jinyoung (Energy & Environment Division) , Sung, Yung-Eun (Center for Nanoparticle Research) , Lim, Eunho (Carbon Resources Institute) , Lee, Jinwoo (Department of Chemical and Biomolecular Engineering)

Abstract ▼ AI-Helper

Lithium-ion batteries (LIBs) are considered as fascinating energy storage devices. However, scarcity and high cost of lithium resources lead to increasing research interest in next-generation batteries, such as potassium-ion batteries (KIBs), due to their similar electrochemical characteristics to LIBs and abundant potassium resources. However, significant problems in the search for suitable anode materials for KIBs continue to exist due to the hazards of potassium metal and unstable cycling performance of carbonaceous materials and metal oxides due to the large ionic size of potassium. Herein, we report on a well-ordered mesoporous niobium nitride/N-doped carbon hybrid (m-NbN/NC), verifying the potential of the transition metal nitride as the new K+ insertion host. The electrode delivers reversible capacities of 143 mA h g−1 at 0.01 A g−1 and 49 mA h g−1 at 1 A g−1. More impressively, a capacity retention of 100% at 0.5 A g−1 after 2000 cycles was achieved. In situ X-ray diffraction and ex situ scanning electron microscopy (SEM) analysis indicated that the m-NbN/NC electrode retains its structural integrity during potassiation that was accompanied by small strain, which was ascribed to the high proportion of surface-controlled reaction. This work points at a feasible new class of anode materials for ultra-stable KIBs.

참고문헌 (69)

J. Am. Chem. Soc. Goodenough 135 1167 2013 10.1021/ja3091438

상세보기
Nat. Mater. Chu 16 16 2017 10.1038/nmat4834

상세보기
Adv. Mater. Li 30 1800561 2018 10.1002/adma.201800561

상세보기
Nat. Chem. Tarascon 2 510 2010 10.1038/nchem.680

상세보기
Mater. Today Nitta 18 252 2015 10.1016/j.mattod.2014.10.040

상세보기
Chem. Soc. Rev. Hwang 46 3529 2017 10.1039/C6CS00776G

상세보기
Energy Environ. Sci. Li 11 2310 2018 10.1039/C8EE01023D

상세보기
Chem. Rev. Kubota 18 459 2018
Adv. Mater. Xie 1800492 2018
Adv. Energy Mater. Pramudita 7 1602911 2017 10.1002/aenm.201602911

상세보기
Electrochem. Commun. Komaba 60 172 2015 10.1016/j.elecom.2015.09.002

상세보기
Bull. Chem. Soc. Jpn. Matsuura 47 813 1974 10.1246/bcsj.47.813

상세보기
Nat. Chem. Larcher 7 19 2015 10.1038/nchem.2085

상세보기
Adv. Mater. Yang 30 1800036 2018 10.1002/adma.201800036

상세보기
J. Electrochem. Soc. Okoshi 164 A54 2017 10.1149/2.0211702jes

상세보기
J. Am. Chem. Soc. Jian 137 11566 2015 10.1021/jacs.5b06809

상세보기
Nano Lett. Luo 15 7671 2015 10.1021/acs.nanolett.5b03667

상세보기
ACS Appl. Mater. Interfaces Xing 9 4343 2016 10.1021/acsami.6b06767

상세보기
Adv. Energy Mater. Cao 8 1801149 2018 10.1002/aenm.201801149

상세보기
J. Electrochem. Soc. Kishore 163 A2551 2016 10.1149/2.0421613jes

상세보기
ACS Nano Dong 11 4792 2017 10.1021/acsnano.7b01165

상세보기
Chem. Commun. Han 52 11274 2016 10.1039/C6CC05102B

상세보기
Chem. Commun. Sultana 52 9279 2016 10.1039/C6CC03649J

상세보기
Chem. Commun. Liu 54 11773 2018 10.1039/C8CC05257C

상세보기
Angew. Chem., Int. Ed. Lei 57 4687 2018 10.1002/anie.201801389

상세보기
Adv. Energy Mater. Huang 8 1703496 2018 10.1002/aenm.201703496

상세보기
J. Am. Chem. Soc. Zhang 139 3316 2017 10.1021/jacs.6b12185

상세보기
Coord. Chem. Rev. Dong 257 1946 2013 10.1016/j.ccr.2012.12.012

상세보기
Adv. Funct. Mater. Wang 25 2270 2015 10.1002/adfm.201404472

상세보기
J. Mater. Chem. A Balogun 3 1364 2015 10.1039/C4TA05565A

상세보기
Sci. Adv. Robbins 2 e1501119 2016 10.1126/sciadv.1501119

상세보기
J. Am. Ceram. Soc. Choi 94 2371 2011 10.1111/j.1551-2916.2011.04412.x

상세보기
Adv. Energy Mater. Lu 4 1300994 2014 10.1002/aenm.201300994

상세보기
Adv. Sci. Cui 2 1500126 2015 10.1002/advs.201500126

상세보기
RSC Adv. Dong 6 81290 2016 10.1039/C6RA13647H

상세보기
Part. Part. Syst. Charact. Liu 32 1006 2015 10.1002/ppsc.201500095

상세보기
J. Mater. Chem. A Wang 4 9760 2016 10.1039/C6TA02971J

상세보기
RSC Adv. Chen 7 19967 2017 10.1039/C7RA01671A

상세보기
J. Power Sources Qiu 423 98 2019 10.1016/j.jpowsour.2019.03.070

상세보기
J. Mater. Chem. A Wang 5 21486 2017 10.1039/C7TA07092F

상세보기
Nat. Rev. Mater. Li 1 16023 2016 10.1038/natrevmats.2016.23

상세보기
Chem. Soc. Rev. Ren 41 4909 2012 10.1039/c2cs35086f

상세보기
Korean J. Chem. Eng. Lim 35 579 2018 10.1007/s11814-017-0302-z

상세보기
Chem Lu 4 972 2018 10.1016/j.chempr.2018.01.003

상세보기
Nanoscale Ye 5 4584 2013 10.1039/c3nr00176h

상세보기
ACS Nano Hwang 9 5299 2015 10.1021/acsnano.5b00817

상세보기
Adv. Energy Mater. Jia 1 1036 2011 10.1002/aenm.201100485

상세보기
ACS Appl. Mater. Interfaces Kang 10 3562 2018 10.1021/acsami.7b16077

상세보기
J. Am. Chem. Soc. Lee 140 16676 2018 10.1021/jacs.8b09487

상세보기
Nat. Mater. Lee 7 222 2008 10.1038/nmat2111

상세보기
Industrial Applications of X-ray Diffraction Chung 1999 F. H. Chung and D. K.Smith , Industrial Applications of X-ray Diffraction , CRC press , Boca Raton, FL, USA , 1999
J. Mater. Sci.: Mater. Electron. Nomura 5 53 1994

상세보기
Carbon Horikawa 50 1833 2012 10.1016/j.carbon.2011.12.033

상세보기
Adv. Mater. Lim 31 1806547 2019 10.1002/adma.201806547

상세보기
Carbon Mangun 39 1809 2001 10.1016/S0008-6223(00)00319-5

상세보기
Nat. Mater. Augustyn 12 518 2013 10.1038/nmat3601

상세보기
Energy Environ. Sci. Liu 11 3033 2018 10.1039/C8EE01611A

상세보기
Energy Environ. Sci. Kim 8 540 2015 10.1039/C4EE03215B

상세보기
Sci. Adv. Wang 4 eaar6018 2018 10.1126/sciadv.aar6018

상세보기
Angew. Chem., Int. Ed. Bruce 47 2930 2008 10.1002/anie.200702505

상세보기
J. Power Sources Park 195 7904 2010 10.1016/j.jpowsour.2010.06.060

상세보기
Sci. Rep. Liu 4 7452 2014 10.1038/srep07452

상세보기
Nat. Rev. Mater. Choi 1 16013 2016 10.1038/natrevmats.2016.13

상세보기
Adv. Funct. Mater. Lim 26 3711 2016 10.1002/adfm.201505548

상세보기
J. Phys. Chem. C Wang 111 14925 2007 10.1021/jp074464w

상세보기
J. Mater. Chem. A Lim 5 20969 2017 10.1039/C7TA05863B

상세보기
Energy Storage Materials Peng 297 2018
Angew. Chem., Int. Ed. Yang 8740 2019 10.1002/anie.201902478

상세보기
Nat. Commun. Wang 4 2365 2013 10.1038/ncomms3365

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.

원문 URL 링크

DOI : 10.1039/C9TA11663J
Royal Society of Chemistry : 저널

*원문 PDF 파일 및 링크정보가 존재하지 않을 경우 KISTI DDS 시스템에서 제공하는 원문복사서비스를 사용할 수 있습니다.

저작권 관리 안내

내보내기 메뉴

내보내기 구분

파일저장
인쇄
메일전송

구성항목

기본정보
상세정보

관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관

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

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

AI-Helper ※ AI-Helper는 을 사용합니다.

AI-Helper

안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

연합인증