U.S. Energy Information Administration에서 발표 한 International Energy Outlook 2016 (IEO 2016)은 2012 년과 2040 년 사이에 세계의 에너지 소비가 48% 증가 할 것이며, 화석 연료의 높은 소비로 인한 지구 온난화가 증가함에 따라 재생 가능하고 환경 친화적 인 에너지 원의 사용이 결정적으로 생겨났습니다. 따라서 에너지 공급에 대한 압력을 완화하기 위해 재생 가능 에너지 저장 장치 (ESD)가 광범위하게 연구되었습니다.
리튬 이온 배터리 (LIB)는 지난 10 년 동안 가장 진보 된 ESD 중 하나로 큰 성공을 거두었습니다. 그러나 지각의 지각에서 리튬의 제한된 자원은 LIB의 제조 비용을 크게 증가시켜 시간이 지남에 따라 점점 더 심각해질 것입니다. 이러한 우려를 해결하기 위해, 지구상의 및 낮은 산화 환원 적 수소 요소를 기반으로 한 ESD는 LIB를 대체하기 위해 탐색되고 있습니다. 지각 크러스트 (0.0017 wt %)의 리튬 함량이 낮은 것과 비교하여 칼륨 (2.09 wt %)의 것과 비교할 때 훨씬 높습니다. 따라서, 비 시크 한 칼륨-이온 배터리 (PIB)는 다양한 고정 응용 분야에서 최첨단 리튬 이온 배터리를 대체하기위한 차세대 기술 중 하나가 될 것으로 예상됩니다.
.고급 PIB에는 고성능 전극 재료가 시급히 필요합니다. 초기 용량 만 230mAh g-1의 흑연 양극을 갖는 현재 PIB는 K+의 반복 삽입/추출 동안 큰 부피 변화로 인해 후속 사이클의 빠르게 감소합니다. 금속 칼 코게 나이드는 중간 정도의 산화 환원 전위, 높은 이론적 능력 및 우수한 전기 화학 활동으로 인해 이러한 우려를 효과적으로 완화 할 수 있습니다.
여기에서, 전형적인 MOF 인 ZIF-67은 N- 도핑 된 탄소 폴리처에 캡슐화 된 CO0.85SE 나노 입자를 준비하는 예로서 사용되어왔다. 탄소의 N- 도핑은 문헌에보고 된 바와 같이 전자 전도성에 유익 할뿐만 아니라 제조 중 CO0.85SE의 성장과 집계를 방지한다. 이 상호 작용은 또한 전기 화학적 성능에 중요합니다. 사이클링시 활성 물질의 변형 및 분쇄를 억제 할 수 있기 때문입니다. 탄소의 N- 도핑 외에, 메조 포러스 구조는 넓은 특이 적 표면적과 부피 변화에 대한 우수한 내성을 나타낸다. 이 결과는이 복합체가 250주기 후 1000 ma g-1에서 114.7 ma h g-1의 특정 용량을 전달할 수있게합니다.
우수한 전기 화학적 성능과 환경 친화적 인 합성 접근법은 MOF에 의해 제조 된 이들 금속 chalcogenides가 PIBS의 차세대 양극 재료에 대한 유망한 후보임을 입증했다.
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