The Application of Metal Sulfides in Sodium Ion Batteries

Advanced Energy Materials

Volumn 7, Issue 3, 2017, Pages

  Xiao, Ying ^a   Lee, Seon Hwa ^a   Sun, Yang Kook ^a  

^a Hanyang University   (South Korea)

Author keywords

energy storage; mechanism; metal sulfides; sodium ion batteries; synthetic strategies

Indexed keywords

ANODES; ENERGY STORAGE; LITHIUM-ION BATTERIES; MECHANISMS; METAL IONS; METALS; STORAGE (MATERIALS); SULFUR COMPOUNDS; VIRTUAL STORAGE;

ELECTROCHEMICAL MECHANISMS; ELECTROCHEMICAL PROCESS; ENERGY STORAGE SYSTEMS; HIGH-EFFICIENCY; METAL SULFIDES; RECENT PROGRESS; RENEWABLE ENERGIES; SYNTHETIC STRATEGIES;

SODIUM-ION BATTERIES;

EID: 84995921730     PISSN: 16146832     EISSN: 16146840     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/aenm.201601329     Document Type: Review

References (120)

1. C. G. Hu, L. X. Lv, J. L. Xue, M. H. Ye, L. X. Wang, L. T. Qu, Chem. Mater. 2015, 27, 5253.
2. a) H. L. Pan, Y. S. Hu, L. Q. Chen, Energy Environ. Sci. 2013, 6, 2338;
3. b) L. L. Peng, Y. Zhu, D. H. Chen, R. S. Ruoff, C. H. Yu, Adv. Energy Mater. 2016, 1600025.
4. a) X. H. Cao, C. L. Tan, X. Zhang, W. Zhao, H. Zhang, Adv. Mater. 2016, 28, 6167;
5. b) M. D. Slater, D. H. Kim, E. J. Lee, C. S. Johnson, Adv. Funct. Mater. 2013, 23, 947.
6. a) Z. Hu, L. X. Wang, K. Zhang, J. B. Wang, F. Y. Cheng, Z. L. Tao, J. Chen, Angew. Chem. 2014, 126, 13008;
7. b) W. Luo, F. Shen, C. Bommier, H. L. Zhu, X. L. Ji, L. B. Hu, Accounts. Chem. Res. 2016, 49, 231;
8. c) L. L. Fan, X. F. Li, B. Yan, J. M. Feng, D. B Xiong, D. J. Li, L. Gu, Y. R. Wen, S. Lawes, X. L. Sun, Adv. Energy Mater. 2016, 6, 1502057.
9. a) D. Kundu, E. Talaie, V. Duffort, L. F. Nazar, Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 3431;
10. b) V. Palomares, P. Serras, I. Villaluenga, K. B. Hueso, J. Carretero-González, T. Rojo, Energy Environ. Sci. 2012, 5, 5884.
11. a) C. H. Lai, M. Y. Lu, L. J. Chen, J. Mater. Chem. 2012, 22, 19;
12. b) Y. M. Chen, X. Y. Yu, Z. Li, U. Y. Paik, X. W. Lou, Sci. Adv. 2016, 2, e1600021.
13. S. F. Kong, Z. T. Jin, H. Liu, Y. Wang, J. Phys. Chem. C 2014, 118, 25355.
14. a) X. Y. Yu, H. Hu, Y. W. Wang, H. Y. Chen, X. W. Lou, Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 7395;
15. b) X. Y. Yu, L. Yu, X. W. Lou, Adv. Energy Mater. 2016, 6, 1501333.
16. M. Acerce, D. Voiry, M. Chhowalla, Nat. Nanotechnol. 2015, 10, 313.
17. N. Mahmood, C. Z. Zhang, Y. L. Hou, Small 2013, 9, 1321.
18. P. V. Prikhodchenko, J. Gun, S. Sladkevich, A. A. Mikhaylov, O. Lev, Y. Y. Tay, S. K. Batabyal, D. Y. W. Yu, Chem. Mater. 2012, 24, 4750.
19. a) X. H. Xia, C. R. Zhu, J. S. Luo, Z. Y. Zeng, C. Guan, C. F. Ng, H. Zhang, H. J. Fan, Small 2014, 10, 766;
20. b) Y. K. Startsev, A. A. Pronkin, I. A. Sokolov, I. V. Murin, Glass Phys. Chem. 2011, 37, 263;
21. c) Y. C. Du, X. S. Zhu, X. S. Zhu, L. Y. Hu, Z. H. Dai, J. C. Bao, J. Mater. Chem. A 2015, 3, 6787.
22. Y. Y. Zhu, P. Nie, L. F. Shen, S. Y. Dong, Q. Sheng, H. S. Li, H. F. Luo, X. G. Zhang, Nanoscale 2015, 7, 3309;
23. b) Y. Zheng, T. F. Zhou, C. F. Zhang, J. F. Mao, H. K. Liu, Z. P. Guo, Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 3408.
24. M. K. Devaraju, I. Honma, Adv. Energy Mater. 2012, 2, 284.
25. X. Q. Xie, T. R. Makaryan, M. Q. Zhao, K. L. Van Aken, Y. Gogotsi, G. X. Wang, Adv. Energy Mater. 2016, 6, 1502161.
26. Y. X. Wang, S. L. Chou, D. Wexler, H. K. Liu, S. X. Dou, Chem. Eur. J. 2014, 20, 9607.
27. a) X. Q. Xie, Z. M. Ao, D. W. Su, J. Q. Zhang, G. X. Wang, Adv. Funct. Mater. 2015, 25, 1393;
28. b) W. Qin, T. Q. Chen, L. K. Pan, L. Y. Niu, B. W. Hu, D. S. Li, J. L. Li, Z. Sun, Electrochem. Acta 2015, 153, 55.
29. M. W. Xu, F. L. Yi, Y. B. Niu, J. L. Xie, J. K. Hou, S. G. Liu, W. H. Hu, Y. T. Li, C. M. Li, J. Mater. Chem. A 2015, 3, 9932.
30. Y. D. Zhang, P. Y. Zhu, L. L. Huang, J. Xie, S. C. Zhang, G. S. Cao, X. B. Zhao, Adv. Funct. Mater. 2015, 25, 481.
31. T. F. Zhou, W. K. Pang, C. F. Zhang, J. P. Yang, Z. X. Chen, H. K. Liu, Z. P. Guo, ACS Nano 2014, 8, 8323.
32. H. S. Hou, M. J. Jing, Z. D. Huang, Y. C. Yang, Y. Zhang, J. Chen, Z. B. Wu, X. B. Ji, ACS Appl. Mater. Interfaces 2015, 7, 19362.
33. Z. Hu, Z. Q. Zhu, F. Y. Cheng, K. Zhang, J. B. Wang, C. C. Chen, J. Chen, Energy Environ. Sci. 2015, 8, 1309.
34. S. J. Peng, X. P. Han, L. L. Li, Z. Q. Zhu, F. Y. Cheng, M. Srinivansan, S. Adams, S. Ramakrishna, Small 2016, 12, 1359.
35. Q. Pan, J. Xie, T. J. Zhu, G. S. Cao, X. B. Zhao, S. C. Zhang, Inorg. Chem. 2014, 53, 3511.
36. a) D. W. Su, S. X. Dou, G. X. Wang, Chem. Commun. 2014, 50, 4192;
37. b) Y. C. Liu, N. Zhang, H. Y. Kang, M. H. Shang, L. F. Jiao, J. Chen, Chem. Eur. J. 2015, 21, 11878.
38. a) T. S. Wang, P. Hu, C. J. Zhang, H. P. Du, Z. H. Zhang, X. G. Wang, S. G. Chen, J. W. Xiong, G. L. Cui, ACS Appl. Mater. Interfaces 2016, 8, 7811;
39. b) Z. Shadike, M. H. Cao, F. Ding, L. Sang, Z. W. Fu, Chem. Commun. 2015, 51, 10486.
40. a) X. Q. Zhang, X. N. Li, J. W. Liang, Y. C. Zhu, Y. T. Qian, Small 2016, 12, 2484;
41. b) X. J. Xu, S. M. Ji, M. Z. Gu, J. Liu, ACS Appl. Mater. Interfaces 2015, 7, 20957.
42. Y. Y. Lu, Q. Zhao, N. Zhang, K. X. Lei, F. J. Li, J. Chen, Adv. Funct. Mater. 2016, 26, 911.
43. S. H. Choi, Y. N. Ko, J. K. Lee, Y. C. Kang, Adv. Funct. Mater. 2015, 25, 1780.
44. C. B. Zhu, P. Kopold, W. H. Li, P. A. van Aken, J. Maier, Y. Yu, Adv. Sci. 2015, 2, 1500200.
45. S. Kalluri, K. H. Seng, Z. P. Guo, A. J. Du, K. Konstantinov, H. K. Liu, S. X. Dou, Sci. Rep. 2015, 5, 11989.
46. a) S. Y. Lee, Y. C. Kang, Chem. Eur. J. 2016, 22, 2769;
47. b) Y. J. Zhu, L. M. Suo, T. Gao, X. L. Fan, F. D. Han, C. S. Wang, Electrochem. Comm. 2015, 54, 18.
48. a) S. H. Choi, Y. C. Kang, Nanoscale 2015, 7, 3965;
49. b) Y. N. Ko, Y. C. Kang, Carbon 2015, 94, 85.
50. a) W. H. Ryu, J. W. Jung, K. Park, S. J. Kima, I. D. Kim, Nanoscale 2014, 6, 10975.
51. C. B. Zhu, X. K. Mu, P. A. van Aken, Y. Yu, J. Maier, Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 2152.
52. W. P. Sun, X. H. Rui, D. Yang, Z. Q. Sun, B. Li, W. Y. Zhang, Y. Zong, S. Madhavi, S. X. Dou, Q. Y. Yan, ACS Nano 2015, 9, 11371.
53. a) Y. X. Wang, K. H. Seng, S. L. Chou, J. Z. Wang, Z. P. Guo, D. Wexler, H. K. Liu, S. X. Dou, Chem. Commun. 2014, 50, 10730;
54. b) G. S. Bang, K. W. Nam, J. Y. Kim, J. W. Shin, J. W. Choi, S. Y. Choi, ACS Appl. Mater. Interfaces 2014, 6, 7084.
55. S. Zhang, X. B. Yu, H. L. Yu, Y. J. Chen, P. Gao, C. Y. Li, C. L. Zhu, ACS Appl. Mater. Interfaces 2014, 6, 21880.
56. D. W. Su, S. X. Dou, G. X. Wang, Adv. Energy Mater. 2015, 5, 1401205.
57. a) B. H. Qu, C. Z. Ma, G. Ji, C. H. Xu, J. Xu, Y. S. Meng, T. H. Wang, J. Y. Lee, Adv. Mater. 2014, 26, 3854;
58. b) E. Cho, K. S. Song, M. H. Park, K. W. Nam, Y. M. Kang, Small 2016, 12, 2510.
59. L. Wu, H. Y. Lu, L. F. Xiao, J. F. Qian, X. P. Ai, H. X. Yang, Y. L. Cao, J. Mater. Chem. A 2014, 2, 16424.
60. a) P. V. Prikhodchenko, D. Y. W. Yu, S. K. Batabyal, V. Uvarov, J. Gun, S. Sladkevich, A. A. Mikhaylov, A. G. Medvedevaf, O. Lev, J. Mater. Chem. A 2014, 2, 8431;
61. b) Y. Jiang, Y. Z. Feng, B. J. Xi, S. S. Kai, K. Mi, J. K. Feng, J. H. Zhang, S. L. Xiong, J. Mater. Chem. A 2016, 4, 10719.
62. X. Q. Xie, D. W. Su, S. Q. Chen, J. Q. Zhang, S. X. Dou, G. X. Wang, Chem. Asian J. 2014, 9, 1611.
63. L. Wu, H. Y. Lu, L. F. Xiao, X. P. Ai, H. X. Yang, Y. L. Cao, J. Power Sources 2015, 293, 784.
64. Y. C. Liu, H. Y. Kang, L. F. Jiao, C. C. Chen, K. Z. Cao, Y. J. Wang, H. T. Yuan, Nanoscale 2015, 7, 1325.
65. J. J. Wang, C. Luo, J. F. Mao, Y. J. Zhu, X. J. Fan, T. Gao, A. C. Mignerey, C. S. Wang, ACS Appl. Mater. Interfaces. 2015, 7, 11476.
66. a) Y. Jiang, M. Wei, J. K. Feng, Y. C. Ma, S. L. Xiong, Energy Environ. Sci. 2016, 9, 1430;
67. b) W. W. Xu, K. N. Zhao, L. Zhang, Z. Q. Xie, Z. Y. Cai, Y. Wang, J. Alloys Comps. 2016, 654, 357;
68. c) H. M. Li, M. Zhou, W. Li, K. L. Wang, S. J. Cheng, K. Jiang, RSC Adv. 2016, 6, 35197.
69. L. Wu, X. H. Hu, J. F. Qian, F. Pei, F. Y. Wu, R. J. Mao, X. P. Ai, H. X. Yang, Y. L. Cao, J. Mater. Chem. A 2013, 1, 7181.
70. Y. C. Lu, C. Z. Ma, J. Alvarado, N. Dimov, Y. S. Mengc, S. Okada, J. Mater. Chem. A 2015, 3, 16971.
71. D. Y. W. Yu, P. V. Prikhodchenko, C. W. Mason, S. K. Batabyal, J. Gun, S. Sladkevich, A. G. Medvedev, O. Lev, Nat. Commun. 2013, 4, 2922.
72. Y. B. Zhao, A. Manthiram, Chem. Commun. 2015, 51, 13205.
73. S. Wang, S. Yuan, Y. B. Yin, Y. H. Zhu, X. B. Zhang, J. M. Yan, Part. Part. Syst. Charact. 2016, 33, 493.
74. X. Wei, W. H. Li, J. A. Shi, L. Gu, Y. Yu, ACS Appl. Mater. Interfaces 2015, 7, 27804.
75. a) M. Walter, T. J. Zünda, M. V. Kovalenko, Nanoscale 2015, 7, 9158;
76. b) Y. X. Wang, J. P. Yang, S. L. Chou, H. K. Liu, W. X. Zhang, D. Y. Zhao, S. X. Dou, Nat. Commun. 2015, 6, 8689.
77. Q. Zhou, L. Liu, G. X. Guo, Z. C. Yan, J. L. Tan, Z. F. Huang, X. Y. Chen, X. Y. Wang, RSC Adv. 2015, 5, 71644.
78. Q. Zhou, L. Liu, Z. F. Huang, L. G. Yi, X. Y. Wang, G. Z. Cao, J. Mater. Chem. A 2016, 4, 5505.
79. J. S. Kim, S. W. Lee, X. J. Liu, G. B. Cho, K. W. Kim, I. S. Ahn, J. H. Ahn, G. X. Wang, H. J. Ahn, Curr. Appl. Phys. 2011, 11, S11.
80. D. Y. Go, J. S. Park, P. J. Noh, G. B. Cho, H. S. Ryu, T. H. Nam, H. J. Ahn, K. W. Kim, Mater. Res. Bull. 2014, 58, 190.
81. a) W. Qin, T. Q. Chen, T. Lu, D. H. C. Chua, L. K. Pan, J. Power Sources 2016, 302, 202;
82. b) X. S. Song, X. F. Li, Z. M. Bai, B. Yan, D. J. Li, X. L. Sun, Nano Energy 2016, 26, 533.
83. W. Qin, D. S. Li, X. J. Zhang, D. Yan, B. W. Hu, L. K. Pan, Electrochim. Acta 2016, 191, 435.
84. D. W. Su, K. Kretschmer, G. X. Wang, Adv. Energy Mater. 2016, 6, 1501785.
85. Y. Zhao, A. Manthiram, Chem. Mater. 2015, 27, 6139.
86. a) S. H. Choi, Y. C. Kang, Nanoscale 2015, 7, 6230;
87. b) J. Wang, J. L. Liu, H. Yang, D. L. Chao, J. X. Yan, S. V. Savilov, J. Y. Lin, Z. X. Shen, Nano Energy 2016, 20, 1.
88. Q. Zhou, L. Liu, Z. F. Huang, L. G. Yi, X. Y. Wang, G. Z. Cao, J. Mater. Chem. A 2016, 4, 5505.
89. L. David, R. Bhandavat, G. Singh, ACS Nano 2014, 8, 1759.
90. L. Zhang, H. B. Wu, Y. Yan, X. Wang, X. W. Lou, Energy Environ. Sci. 2014, 7, 3302.
91. X. Xu, Z. Y. Fan, X. Y. Yu, S. J. Ding, D. M. Yu, X. W. Lou, Adv. Energy Mater. 2014, 4, 140090.
92. T. Stephenson, Z. Li, B. Olsen, D. Mitlin, Energy Environ. Sci. 2014, 7, 209.
93. a) A. Kitajou, J. P. Yamaguchi, S. Hara, S. Okada, J. Power Sources 2014, 247, 391;
94. b) M. Chhowalla, Z. F. Liu, H. Zhang, Chem. Soc. Rev. 2015, 44, 2584.
95. P. P. Wang, H. Y. Sun, Y. J. Ji, W. H. Li, X. Wang, Adv. Mater. 2014, 26, 964.
96. T. S. Sahu, S. Mitra, Sci. Rep. 2015, 5, 12571.
97. X. Wang, Y. J. Li, Z. R. Guan, Z. X. Wang, L. Q. Chen, Chem. Eur. J. 2015, 21, 6465.
98. X. Q. Zhang, X. N. Li, J. W. Liang, Y. C. Zhu, Y. T. Qian, Small 2016, 12, 2484.
99. J. S. Kim, D. Y. Kim, G. B. Cho, T. H. Nam, K. W. Kim, H. S. Ryu, J. H. Ahn, H. J. Ahn, J. Power Sources 2009, 189, 864.
100. Y. L. Ding, P. Kopold, K. Hahn, P. A. Aken, J. Maier, Y. Yu, Adv. Mater. 2016, 28, 7774.
101. H. Wang, H. B. Feng, J. H. Li, Small 2014, 10, 2165.
102. D. Y. Chen, W. X. Chen, L. Ma, G. Ji, K. Chang, J. Y. Lee, Mater. Today 2014, 17, 184.
103. M. Pumera, Z. Sofer, A. Ambrosi, J. Mater. Chem. A 2014, 2, 8981.
104. K. Chang, X. Hai, J. H. Ye, Adv. Energy Mater. 2016, 6, 1502555.
105. F. Shen, W. Luo, J. Q. Dai, Y. G. Yao, M. W. Zhu, E. Hitz, Y. F. Tang, Y. F. Chen, V. L. Sprenkle, X. L. Li, L. B. Hu, Adv. Energy Mater. 2016, 6, 1600377.
106. a) V. Palomares, P. Serras, I. Villaluenga, K. B. Hueso, J. Carretero-Gonzálezb, T. Rojo, Energy Environ. Sci. 2012, 5, 5884;
107. b) X. Qu, X. H. Xiong, F. H. Zheng, C. H. Yang, Z. H. Lin, R. Z. Hu, C. Jin, Y. Chen, M. L. Liu, J. Power Source 2016, 325, 410;
108. c) D. B. Putungan, S. H. Lin, J. L. Kuo, ACS Appl. Mater. Interfaces 2016, 8, 18754.
109. M. D. Slater, D. H. Kim, E. Lee, C. S. Johnson, Adv. Funct. Mater. 2013, 23, 947.
110. M. R. Gao, Y. F. Xu, J. Jiang, S. H. Yu, Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 2986.
111. Z. M. Liu, X. Y. Yu, X. W. Lou, U. Y. Paik, Energy Environ. Sci. 2016, 9, 2314.
112. S. Q. Wang, L. Xia, L. Yu, L. Zhang, H. H. Wang, X. W. Lou, Adv. Energy Mater. 2016, 6, 1502217.
113. F. Wang, X. L. Wu, J. Z. Guo, J. Y. Li, J. P. Zhang, L. Niu, R. S. Wang, Nano Energy 2015, 13, 450.
114. D. Xie, X. H. Xia, Y. D. Wang, D. H. Wang, Y. Zhang, W. J. Tang, X. L. Wang, J. P. Tu, Chem. Eur. J. 2016, 22, 1.
115. S. H. Guo, P. Liu, Y. Sun, K. Zhu, J. Yi, M. W. Chen, M. Ishida, H. S. Zhou, Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 11701.
116. a) X. D. Xiang, K. Zhang, J. Chen, Adv. Mater. 2015, 27, 5343;
117. b) A. Abouimrane, W. Weng, H. Eltayeb, Y. J. Cui, J. Niklas, O. Poluektov, K. Amine, Energy Environ. Sci. 2015, 5, 9632.
118. a) M. Nose, H. Nakayama, K. Nobuhara, H. Yamaguchi, S. Nakanishi, H. Iba, J. Power Source 2013, 234, 175;
119. b) X. F. Wang, S. Kajiyama, H. Linuma, E. Hosono, S. Oro, I. Moriguchi, M. Okubo, A. Yamada, Nat. Commun. 2015, 6, 6544.
120. Y. C. Liu, Y. Li, H. Y. Kang, T. Jin, L. F. Jiao, Mater. Horiz. 2016, DOI: 10.1039/c6mh00075d.