MARC

 008250123s2024        us                              c    eng  d
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■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a541
■1001  ▼aRadomsky,  Rebecca  C.
■24510▼aElectrides  as  Solid-State  Ionic  Conductors  for  Fluoride-Ion  Batteries
■260    ▼a[Sl]▼bThe  University  of  North  Carolina  at  Chapel  Hill▼c2024
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2024
■300    ▼a145  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  86-02,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Warren,  Scott  C.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--The  University  of  North  Carolina  at  Chapel  Hill,  2024.
■520    ▼aBatteries  are  an  essential  aspect  of  creating  a  renewable  energy  landscape.  The  use  of  Li-ion  batteries  has  become  widespread  in  the  past  few  decades,  but  the  demand  for  rechargeable  batteries  for  consumer  goods,  electric  vehicles,  and  grid  energy  storage  continues  to  rise.  Alternate  ion  shuttle  batteries,  such  as  fluoride-ion  batteries  (FIBs)  are  particularly  interesting  due  to  large  predicted  capacities  and  the  large  window  of  electrochemical  redox  stability  of  the  F-  anion.  However,  few  materials  that  can  reversibly  intercalate  F-  have  been  studied.  Herein,  we  study  electrides-materials  with  bare  electrons  located  in  distinct  lattice  sites-as  potential  FIB  anodes.First,  we  experimentally  investigate  the  concept  of  electron-anion  exchange  (EAX)  in  which  one  F-  ion  and  one  electride  electron  directly  swap  places  within  an  electride  framework.  We  then  computationally  predict  and  experimentally  synthesize  the  first  two-dimensional  (2D)  semiconducting  electride  Sc2C.  We  then  explore  the  Y-S  phase  space,  and  discover  a  family  of  new  electrides  based  on  the  YSx  rocksalt  phase.  The  most  electron-rich  of  these  phases, Y6S4,  is  a  promising  F-  ion  conductor  due  to  its  2D  percolating  network  of  electron  density  and  large  interlayer  spaces.  Ab  initio  molecular  dynamics  (AIMD)  simulations  predict  that  the  activation  energy  for  F-  diffusion  through Y6S4  is  less  than  80  meV.  We  then  sought  to  find  a  compatible  FIB  solid-state  electrolyte  (SSE)  and  thus  performed  a  high-throughput  search  fluoride-containing  materials.  We  selected  and  successfully  synthesized  ZnSnF6  as  an  ideal  candidate  for  a  FIB  electrolyte.
■590    ▼aSchool  code:  0153.
■650  4▼aPhysical  chemistry
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■650  4▼aChemistry
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■71020▼aThe  University  of  North  Carolina  at  Chapel  Hill▼bChemistry.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g86-02B.
■790    ▼a0153
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2024
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17163089▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

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