journal article·2018-10-12

Present and Future Perspective on Electrode Materials for Rechargeable Zinc-Ion Batteries

Aishuak Konarov, Natalia Voronina, Jae Hyeon Jo, Zhumabay Bakenov, Yang-Kook Sun, Seung-Taek Myung

ACS Energy Letters· Volume 3· Issue 10
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Abstract

The zinc-ion battery (ZIB) is a 2 century-old technology but has recently attracted renewed interest owing to the possibility of switching from primary to rechargeable ZIBs. Nowadays, ZIBs employing a mild aqueous electrolyte are considered one of the most promising candidates for emerging energy storage systems (ESS) and portable electronics applications due to their environmental friendliness, safety, low cost, and acceptable energy density. However, there are many drawbacks associated with these batteries that have not yet been resolved. In this Review, we present the challenges and recent developments related to rechargeable ZIB research. Recent research trends and directions on electrode materials that can store Zn2+ and electrolytes that can improve the battery performance are comprehensively discussed.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Advanced battery technologies research · Advanced Battery Materials and Technologies · Supercapacitor Materials and Fabrication

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Department of Nano-Technology and Advanced Materials Engineering & Sejong Battery Institute, Sejong University, Seoul 143-747, South Korea

School of Engineering, National Laboratory Astana, Nazarbayev University, 53 Kabanbay Batyr Avenue, Astana 010000, Kazakhstan

Department of Energy Engineering, Hanyang University, Seoul 04763, South Korea

Funding

National Research Foundation of Korea

References (100+)

Show source-provided references
1. 10.1126/science.121274110.1126/science.1212741 ↗
2. 10.1002/anie.20110500610.1002/anie.201105006 ↗
3. 10.1002/adfm.20070063810.1002/adfm.200700638 ↗
4. 10.1126/science.264.5162.111510.1126/science.264.5162.1115 ↗
5. 10.1021/cr500232y10.1021/cr500232y ↗
6. 10.1039/C6CS00776G10.1039/C6CS00776G ↗
7. 10.1021/cr020730k10.1021/cr020730k ↗
8. 10.1016/S0020-1693(00)82175-110.1016/S0020-1693(00)82175-1 ↗
9. 10.1021/acs.jpcc.8b0091810.1021/acs.jpcc.8b00918 ↗
10. 10.1007/BF0102224510.1007/BF01022245 ↗
11. 10.1016/0022-0728(93)80016-B10.1016/0022-0728(93)80016-B ↗
12. 10.1002/anie.20110630710.1002/anie.201106307 ↗
13. 10.1016/j.jpcs.2011.11.03810.1016/j.jpcs.2011.11.038 ↗
14. 10.1149/2.008302jes10.1149/2.008302jes ↗
15. Kang, F.; Xu, C.; Li, C.; Du, H. U.S. Patent US8 663844B2; 2014.
16. 10.1016/j.apsusc.2017.02.00910.1016/j.apsusc.2017.02.009 ↗
17. 10.1016/j.jpowsour.2015.04.14010.1016/j.jpowsour.2015.04.140 ↗
18. 10.1016/j.cplett.2016.02.06710.1016/j.cplett.2016.02.067 ↗
19. 10.1016/j.elecom.2015.09.01110.1016/j.elecom.2015.09.011 ↗
20. 10.1016/j.cap.2015.09.00710.1016/j.cap.2015.09.007 ↗
21. 10.1016/j.electacta.2013.08.13610.1016/j.electacta.2013.08.136 ↗
22. 10.1039/C7TA03274A10.1039/C7TA03274A ↗
23. 10.1002/adma.20170027410.1002/adma.201700274 ↗
24. 10.1016/j.jechem.2017.04.00210.1016/j.jechem.2017.04.002 ↗
25. 10.1016/j.electacta.2014.04.00110.1016/j.electacta.2014.04.001 ↗
26. 10.1039/C5CC02585K10.1039/C5CC02585K ↗
27. 10.1038/srep0606610.1038/srep06066 ↗
28. 10.1021/cm504717p10.1021/cm504717p ↗
29. 10.1038/s41467-017-00467-x10.1038/s41467-017-00467-x ↗
30. 10.1038/nenergy.2016.3910.1038/nenergy.2016.39 ↗
31. 10.1002/cssc.20160070210.1002/cssc.201600702 ↗
32. 10.1039/C7TA07170A10.1039/C7TA07170A ↗
33. 10.1002/smll.20170385010.1002/smll.201703850 ↗
34. 10.1021/jacs.7b0447110.1021/jacs.7b04471 ↗
35. 10.1016/S0378-7753(97)02703-110.1016/S0378-7753(97)02703-1 ↗
36. Kim, S. H.; Oh, S. M. Aqueous Zinc Sulfate (II) Rechargeable Cell Containing Manganese (II) Salt and Carbon Powder. U.S. Patent US6 187475B1; 2001.
37. 10.1016/j.elecom.2015.08.01910.1016/j.elecom.2015.08.019 ↗
38. 10.1016/j.electacta.2018.04.01210.1016/j.electacta.2018.04.012 ↗
39. 10.1021/acs.chemmater.7b0085210.1021/acs.chemmater.7b00852 ↗
40. 10.1016/j.electacta.2013.11.09010.1016/j.electacta.2013.11.090 ↗
41. 10.1039/C5TA06482A10.1039/C5TA06482A ↗
42. 10.1021/jacs.6b0595810.1021/jacs.6b05958 ↗
43. 10.1021/acsenergylett.8b0110510.1021/acsenergylett.8b01105 ↗
44. 10.1039/C7TA00100B10.1039/C7TA00100B ↗
45. 10.1016/j.electacta.2017.01.16310.1016/j.electacta.2017.01.163 ↗
46. 10.1002/cnma.20170004310.1002/cnma.201700043 ↗
47. 10.1039/C8TA01198B10.1039/C8TA01198B ↗
48. 10.1016/j.ensm.2018.06.01910.1016/j.ensm.2018.06.019 ↗
49. 10.1039/C7EE03232C10.1039/C7EE03232C ↗
50. 10.1016/j.electacta.2017.10.16610.1016/j.electacta.2017.10.166 ↗
51. 10.1021/acsami.8b0775610.1021/acsami.8b07756 ↗
52. 10.1016/j.electacta.2018.04.13910.1016/j.electacta.2018.04.139 ↗
53. 10.1038/s41467-018-04949-410.1038/s41467-018-04949-4 ↗
54. 10.1016/j.ensm.2017.06.00210.1016/j.ensm.2017.06.002 ↗
55. 10.1038/ncomms156310.1038/ncomms1563 ↗
56. 10.1002/aenm.20140186910.1002/aenm.201401869 ↗
57. 10.1021/nl403669a10.1021/nl403669a ↗
58. 10.1016/j.matchemphys.2014.11.01410.1016/j.matchemphys.2014.11.014 ↗
59. 10.1002/cssc.20140314310.1002/cssc.201403143 ↗
60. 10.1016/j.electacta.2016.10.15510.1016/j.electacta.2016.10.155 ↗
61. 10.1016/j.jpowsour.2017.09.07910.1016/j.jpowsour.2017.09.079 ↗
62. 10.1002/aenm.20140093010.1002/aenm.201400930 ↗
63. 10.1039/C7TA07834J10.1039/C7TA07834J ↗
64. 10.1002/aenm.20160082610.1002/aenm.201600826 ↗
65. 10.1038/nenergy.2016.11910.1038/nenergy.2016.119 ↗
66. 10.1002/anie.20171329110.1002/anie.201713291 ↗
67. 10.1002/aenm.20170246310.1002/aenm.201702463 ↗
68. 10.1002/adma.20170372510.1002/adma.201703725 ↗
69. 10.1021/acsenergylett.8b0056510.1021/acsenergylett.8b00565 ↗
70. 10.1039/C8CC02250J10.1039/C8CC02250J ↗
71. 10.1021/acs.chemmater.6b0509210.1021/acs.chemmater.6b05092 ↗
72. 10.1002/smll.20170255110.1002/smll.201702551 ↗
73. 10.1002/aenm.20180014410.1002/aenm.201800144 ↗
74. 10.1016/j.ensm.2018.01.00910.1016/j.ensm.2018.01.009 ↗
75. 10.1039/C7TA11237H10.1039/C7TA11237H ↗
76. 10.1002/adma.20170558010.1002/adma.201705580 ↗
77. 10.1021/acs.nanolett.7b0540310.1021/acs.nanolett.7b05403 ↗
78. 10.1021/acs.nanolett.7b0488910.1021/acs.nanolett.7b04889 ↗
79. 10.1039/C8TA02018C10.1039/C8TA02018C ↗
80. 10.1016/j.nanoen.2018.07.01410.1016/j.nanoen.2018.07.014 ↗
81. 10.1039/C8CC00987B10.1039/C8CC00987B ↗
82. 10.1039/C8TA02090F10.1039/C8TA02090F ↗
83. 10.1002/adma.20180076210.1002/adma.201800762 ↗
84. 10.1016/j.ensm.2018.07.02210.1016/j.ensm.2018.07.022 ↗
85. 10.1021/acs.chemmater.8b0267910.1021/acs.chemmater.8b02679 ↗
86. 10.1039/C7TA01765K10.1039/C7TA01765K ↗
87. 10.1002/aenm.20160192010.1002/aenm.201601920 ↗
88. 10.1016/j.nanoen.2016.04.05110.1016/j.nanoen.2016.04.051 ↗
89. 10.1016/j.ensm.2018.03.00310.1016/j.ensm.2018.03.003 ↗
90. 10.1002/smll.20170144110.1002/smll.201701441 ↗
91. 10.1021/acs.chemmater.7b0077210.1021/acs.chemmater.7b00772 ↗
92. 10.1021/ic900805g10.1021/ic900805g ↗
93. 10.1016/0025-5408(77)90005-810.1016/0025-5408(77)90005-8 ↗
94. 10.1016/0022-4596(87)90179-410.1016/0022-4596(87)90179-4 ↗
95. 10.1021/acsami.6b0319710.1021/acsami.6b03197 ↗
96. 10.1021/acs.inorgchem.5b0236210.1021/acs.inorgchem.5b02362 ↗
97. 10.1038/nmat491910.1038/nmat4919 ↗
98. 10.1126/sciadv.aao176110.1126/sciadv.aao1761 ↗
99. 10.1021/acs.chemmater.8b0131710.1021/acs.chemmater.8b01317 ↗
100. 10.1021/acsnano.7b0900310.1021/acsnano.7b09003 ↗