Nickel as a key element in the future energy

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The review discusses the complex properties of nickel and its role as a critical element for ensuring a confident transition to a new technological paradigm from fossil fuels in favor of using advanced electrochemical storage and energy conversion systems. The main classes of nickel-containing materials of the positive electrode (cathode) for metal-ion batteries are discussed, the place of nickel among other 3d-metals used in the industry of electrochemical energy storage is determined. The main methods and approaches for the synthesis of state-of-the-art and next generation cathode materials based on layered Ni-containing oxides are presented. The crystal and electronic structures of these materials, including their evolution in the process of (de)intercalation of alkali metal cations, are considered in the context of their electrochemical properties. The most acute problems facing modern materials science on the way tocommercialization and industrial production of new generation highenergy density cathode materials are determined. At the end of the review, promising directions for the further development of nickelcontainingcathode materials are outlined. The bibliography includes 252 references.

About the authors

Aleksandra Aleksandrovna Savina

Skolkovo Institute of Science and Technology

Anton Olegovich Boev

Skolkovo Institute of Science and Technology

Elena Dmitrievna Orlova

Skolkovo Institute of Science and Technology

Anatolii Vladimirovich Morozov

Skolkovo Institute of Science and Technology

ORCID iD: 0000-0002-1947-9168

Artem Mikhailovich Abakumov

Skolkovo Institute of Science and Technology

Email: abakumov@icr.chem.msu.ru

References

  1. V.G.Voskoboinikov, V.A.Kudrin, A.M.Yakushev. Obshchaya Metallurgiya. (General Metallurgy). (Moscow: Izd. IKTs ‘Akademkniga’, 2005)
  2. Mineral Commodity Summaries 2022, Reston, VA, 2022
  3. W.C.Cheng, L.J.Czarnecki, C.J.Pereira. Ind. Eng. Chem. Res., 28, 1764 (1989)
  4. T.Sasaki, Y.Ukyo, P.Novák. Nat. Mater., 12, 569 (2013)
  5. Global EV Outlook 2022. (IEA Publications, 2022)
  6. K.Mizushima, P.C.Jones, P.J.Wiseman, J.B.Goodenough. Mater. Res. Bull., 15, 783 (1980)
  7. T.Nagaura. Prog. Batter. Sol. Cells, 9, 209 (1990); https://cir.nii.ac.jp/crid/1573668923853393408
  8. R.V.Chebiam, A.M.Kannan, F.Prado, A.Manthiram. Electrochem. Commun., 3, 624 (2001)
  9. C.L.N.Banza, T.S.Nawrot, V.Haufroid, S.Decrée, T.De Putter, E.Smolders, B.I.Kabyla, O.N.Luboya, A.N.Ilunga, A.M.Mutombo. Environ. Res., 109, 745 (2009)
  10. A.Manthiram. Nat. Commun., 11, 1550 (2020)
  11. B.C.Melot, J.-M.Tarascon. Acc. Chem. Res., 46, 1226 (2013)
  12. C.J.Ballhausen. An Introduction to Ligand Field Theory. (New York, San Francisco, Toronto, London: McGraw-Hill, 1962)
  13. I.B.Bersuker. Electronic Structure and Properties of Transition Metal Compounds: Introduction to the Theory. (Hoboken, NJ: John Wiley & Sons, 2010)
  14. M.D.Radin, S.Hy, M.Sina, C.Fang, H.Liu, J.Vinckeviciute, M.Zhang, M.S.Whittingham, Y.S.Meng, A.Van der Ven. Adv. Energy Mater., 7, 1602888 (2017)
  15. P.W.Atkins, T.L.Overton, J.P.Rourke, M.T.Weller, F.A.Armstrong. Inorganic Chemistry. (5th Edn). (New York: Oxford University Press, 2010)
  16. R.D.Shannon. Acta Crystallogr. Sect. A Cryst. Physics, Diffraction, Theor. Gen. Crystallogr., 32, 751 (1976)
  17. D.Wang, Y.Jiao, W.Shi, B.Pu, F.Ning, J.Yi, Y.Ren, J.Yu, Y.Li, H.Wang, B.Li, Yu.Li, C.Nan, L.Chen, S.Shi. Prog. Mater. Sci., 133, 101055 (2022)
  18. J.H.Yang, H.Kim, G.Ceder. Molecules, 26, (2021)
  19. A.Gutierrez, N.A.Benedek, A.Manthiram. Chem. Mater., 25, 4010 (2013)
  20. J.Darga, J.Lamb, A.Manthiram. Energy Technol., 8, 2000723 (2020)
  21. Z.Chen, C.Zhang, Z.Zhang, J.Li. Phys. Chem. Chem. Phys., 16, 13255 (2014)
  22. J.Zaanen, G.A.Sawatzky, J.W.Allen. Phys. Rev. Lett., 55, 418 (1985)
  23. D.I.Khomskii. Transition Metal Compounds. (Cambridge: Cambridge University Press, 2014)
  24. V.Bisogni, S.Catalano, R.J.Green, M.Gibert, R.Scherwitzl, Y.Huang, V.N.Strocov, P.Zubko, S.Balandeh, J.M.Triscone, G.Sawatzky, T.Schmitt. Nat. Commun., 7, 1 (2016)
  25. H.Li, P.Balaya, J.Maier. J. Electrochem. Soc., 151, A1878 (2004)
  26. R.Latter. Phys. Rev., 99, 510 (1955)
  27. L.C.Allen. J. Am. Chem. Soc., 111, 9003 (1989)
  28. J.B.Mann, T.L.Meek, L.C.Allen. J. Am. Chem. Soc., 122, 2780 (2000)
  29. J.B.Mann, T.L.Meek, E.T.Knight, J.F.Capitani, L.C.Allen. J. Am. Chem. Soc., 122, 5132 (2000)
  30. C.M.Hayner, X.Zhao, H.H.Kung. Annu. Rev. Chem. Biomol. Eng., 3, 445 (2012)
  31. A.M.Abakumov, S.S.Fedotov, E.V.Antipov, J.-M.Tarascon. Nat. Commun., 11, 4976 (2020)
  32. D.A.Kuznetsov, B.Han, Y.Yu, R.R.Rao, J.Hwang, Y.Román-Leshkov, Y.Shao-Horn. Joule, 2, 225 (2018)
  33. A.K.Padhi, K.S.Nanjundaswamy, C.Masquelier, S.Okada, J.B.Goodenough. J. Electrochem. Soc., 144, 1609 (1997); https://doi. org/10.1149/1.1837649
  34. G.Hautier, A.Jain, S.P.Ong, B.Kang, C.Moore, R.Doe, G.Ceder. Chem. Mater., 23, 3495 (2011)
  35. F.Zhou, M.Cococcioni, K.Kang, G.Ceder. Electrochem. Commun., 6, 1144 (2004)
  36. M.M.Kalantarian, M.Hafizi-Barjini, M.Momeni. ACS Omega, 5, 8952 (2020)
  37. M.E.Arroyo-de Dompablo, M.Armand, J.M.Tarascon, U.Amador. Electrochem. Commun., 8, 1292 (2006)
  38. N.Bensalah, H.Dawood. J. Material Sci. Eng., 5, 1 (2016); https:// doi: 10.4172/2169-0022.100025
  39. Y.S.Meng. PhD Thesis, Nanyang Technological University of Singapore, 2004
  40. J.Reed, G.Ceder. Electrochem. Solid-State Lett., 5, A145 (2002)
  41. C.Zhao, Y.Lu, L.Chen, Y.-S.Hu. Nano Res., 12, 2018 (2019)
  42. H.Zhang, I.Hasa, D.Buchholz, B.Qin, D.Geiger, S.Jeong, U.Kaiser, S.Passerini. NPG Asia Mater., 9, e370 (2017)
  43. D.Kundu, R.Tripathi, G.Popov, W.R.M.Makahnouk, L.F.Nazar. Chem. Mater., 27, 885 (2015)
  44. J.Wolfenstine, J.Allen. J. Power Sources, 136, 150 (2004)
  45. Z.Gong, Y.Yang. Energy Environ. Sci., 4, 3223 (2011)
  46. H.Li, W.Zhang, K.Sun, J.Guo, K.Yuan, J.Fu, T.Zhang, X.Zhang, H.Long, Z.Zhang. Adv. Energy Mater., 11, 2100867 (2021)
  47. Z.Lv, M.Ling, M.Yue, X.Li, M.Song, Q.Zheng, H.Zhang. J. Energy Chem., 55, 361 (2021)
  48. N.B.Belov. Struktura Ionnykh Kristallov i Metallicheskikh Faz. (Structure of Ionic Crystals and Metal Phases). (Moscow: Izd. Akad. Nauk, 1947)
  49. D.S.Adipranoto, T.Ishigaki, A.Hoshikawa, K.Iwase, M.Yonemura, K.Mori, T.Kamiyama, Y.Morii, M.Hayashi. Solid State Ionics, 262, 92 (2014)
  50. S.-C.Yin, Y.-H.Rho, I.Swainson, L.F.Nazar. Chem. Mater., 18, 1901 (2006)
  51. J.M.Paulsen, R.A.Donaberger, J.R.Dahn. Chem. Mater., 12, 2257 (2000)
  52. C.Delmas, C.Fouassier, P.Hagenmuller. Phys. B+ c, 99, 81 (1980)
  53. C.Zhao, Q.Wang, Z.Yao, J.Wang, B.Sánchez-Lengeling, F.Ding, X.Qi, Y.Lu, X.Bai, B.Li, H.Li, A.Aspuru-Guzik, X.Huang, C.Delmas, M.Wagemaker, L.Chen, Y.-S.Hu. Science, 370 (6517), 708 (2020)
  54. C.A.Marianetti, D.Morgan, G.Ceder. Phys. Rev. B, 63, 224304 (2001)
  55. J.L.García-Muñoz, J.Rodríguez-Carvajal, P.Lacorre, J.B.Torrance. Phys. Rev. B, 46, 4414 (1992)
  56. J.L.García-Muñoz, M.A.G.Aranda, J.A.Alonso, M.J.Martínez-Lope. Phys. Rev. B, 79, 134432 (2009)
  57. J.A.Alonso, M.J.Martínez-Lope, M.T.Casais, J.L.García-Muñoz, M.T.Fernández-Díaz. Phys. Rev. B, 61, 1756 (2000)
  58. J.A.Alonso, M.J.Martínez-Lope, M.T.Casais, M.A.G.Aranda, M.T.Fernández-Díaz. J. Am. Chem. Soc., 121, 4754 (1999); https://doi. org/10.1021/ja984015x
  59. E.Wawrzyńska, R.Coldea, E.M.Wheeler, T.Sörgel, M.Jansen, R.M.Ibberson, P.G.Radaelli, M.M.Koza. Phys. Rev. B, 77, 94439 (2008); https:// doi.org/10.1103/PhysRevB.77.094439
  60. J.-H.Chung, J.-H.Lim, Y.J.Shin, J.-S.Kang, D.Jaiswal-Nagar, K.H.Kim. Phys. Rev. B, 78, 214417 (2008)
  61. J.-H.Chung, T.Proffen, S.Shamoto, A.M.Ghorayeb, L.Croguennec, W.Tian, B.C.Sales, R.Jin, D.Mandrus, T.Egami. Phys. Rev. B, 71, 64410 (2005)
  62. C.Delmas, J.P.Pérès, A.Rougier, A.Demourgues, F.Weill, A.Chadwick, M.Broussely, F.Perton, P.Biensan, P.Willmann. J. Power Sources, 68, 120 (1997)
  63. X.Yang, K.Takada, M.Itose, Y.Ebina, R.Ma, K.Fukuda, T.Sasaki. Chem. Mater., 20, 479 (2008)
  64. H.Chen, C.L.Freeman, J.H.Harding. Phys. Rev. B, 84, 85108 (2011)
  65. P.F.Borgers, U.Enz. Solid State Commun., 4, 153 (1966)
  66. A.Rougier, C.Delmas, A.V Chadwick. Solid State Commun., 94, 123 (1995)
  67. Z.Chen, H.Zou, X.Zhu, J.Zou, J.Cao. J. Solid State Chem., 184, 1784 (2011)
  68. H.Das, A.Urban, W.Huang, G.Ceder. Chem. Mater., 29, 7840 (2017)
  69. A.O.Boev, S.S.Fedotov, A.M.Abakumov, K.J.Stevenson, G.Henkelman, D.A.Aksyonov. Appl. Surf. Sci., 537, 147750 (2021)
  70. S.Johnston, A.Mukherjee, I.Elfimov, M.Berciu, G.A.Sawatzky. Phys. Rev. Lett., 112, 106404 (2014)
  71. S.Sicolo, M.Mock, M.Bianchini, K.Albe. Chem. Mater., 32, 10096 (2020)
  72. M.D.Radin, A.Van der Ven. Chem. Mater., 30, 607 (2018)
  73. K.Foyevtsova, I.Elfimov, J.Rottler, G.A.Sawatzky. Phys. Rev. B, 100, 165104 (2019)
  74. D.M.Korotin, D.Novoselov, V.I.Anisimov. Phys. Rev. B, 99, 45106 (2019)
  75. W.Yang, X.Liu, R.Qiao, P.Olalde-Velasco, J.D.Spear, L.Roseguo, J.X.Pepper, J.D.Denlinger, Z.Hussain. J. Electron Spectros. Relat. Phenomena, 190, 64 (2013)
  76. G.-A.Nazri, G.Pistoia. Lithium Batteries: Science and Technology. (Berlin: Springer Science & Business Media, 2008)
  77. C.S.Yoon, D.-W.Jun, S.-T.Myung, Y.-K.Sun. ACS Energy Lett., 2, 1150 (2017)
  78. L.Wang, B.Chen, J.Ma, G.Cui, L.Chen. Chem. Soc. Rev., 47, 6505 (2018)
  79. S.Laubach, S.Laubach, P.C.Schmidt, D.Ensling, S.Schmid, W.Jaegermann, A.Thißen, K.Nikolowski, H.Ehrenberg. Phys. Chem. Chem. Phys., 11, 3278 (2009)
  80. J.Liu, Z.Du, X.Wang, S.Tan, X.Wu, L.Geng, B.Song, P.-H.Chien, S.M.Everett, E.Hu. Energy Environ. Sci., 14, 6441 (2021)
  81. Z.W.Lebens-Higgins, N.V Faenza, M.D.Radin, H.Liu, S.Sallis, J.Rana, J.Vinckeviciute, P.J.Reeves, M.J.Zuba, F.Badway, N.Pereira, K.W.Chapman, T.-L.Lee, T.Wu, C.P.Grey, B.C.Melot, A.Van Der Ven, G.G.Amatucci, W.Yang, L.F.J.Piper. Mater. Horiz., 6, 2112 (2019)
  82. C.S.Johnson, J.S.Kim, C.Lefief, N.Li, J.T.Vaughey, M.M.Thackeray. Electrochem. Commun., 6, 1085 (2004)
  83. N.Yabuuchi, M.Takeuchi, M.Nakayama, H.Shiiba, M.Ogawa, K.Nakayama, T.Ohta, D.Endo, T.Ozaki, T.Inamasu. Proc. Natl. Acad. Sci., 112, 7650 (2015)
  84. D.-H.Seo, J.Lee, A.Urban, R.Malik, S.Kang, G.Ceder. Nat. Chem., 8, 692 (2016)
  85. R.De Ridder, D.Van Dyck. Acta Crystallogr., Sect. A Cryst. Phys., Diffr., Theor. Gen. Crystallogr., 32, 216 (1976)
  86. G.Assat, J.M.Tarascon. Nat. Energy, 3, 373 (2018)
  87. V.Pimenta, M.Sathiya, D.Batuk, A.M.Abakumov, D.Giaume, S.Cassaignon, D.Larcher, J.-M.Tarascon. Chem. Mater., 29, 9923 (2017); https:// doi.org/10.1021/acs.chemmater.7b03230
  88. W.Yin, A.Grimaud, G.Rousse, A.M.Abakumov, A.Senyshyn, L.Zhang, S.Trabesinger, A.Iadecola, D.Foix, D.Giaume, J.-M.Tarascon. Nat. Commun., 11, 1252 (2020)
  89. G.Assat, D.Foix, C.Delacourt, A.Iadecola, R.Dedryvère, J.-M.Tarascon. Nat. Commun., 8, 2219 (2017)
  90. B.Li, M.T.Sougrati, G.Rousse, A.V Morozov, R.Dedryvère, A.Iadecola, A.Senyshyn, L.Zhang, A.M.Abakumov, M.-L.Doublet. Nat. Chem., 13, 1070 (2021)
  91. B.Li, K.Kumar, I.Roy, A.V.Morozov, O.V Emelyanova, L.Zhang, T.Koç, S.Belin, J.Cabana, R.Dedryvère. Nat. Mater., 21, 1165 (2022)
  92. R.A.Marcus. Rev. Mod. Phys., 65, 599 (1993)
  93. N.A.Deskins, M.Dupuis. Phys. Rev. B, 75, 195212 (2007)
  94. Q.Jacquet, A.Iadecola, M.Saubanère, H.Li, E.J.Berg, G.Rousse, J.Cabana, M.-L.Doublet, J.-M.Tarascon. J. Am. Chem. Soc., 141, 11452 (2019)
  95. L.Zhang, H.Noguchi, D.Li, T.Muta, X.Wang, M.Yoshio, I.Taniguchi. J. Power Sources, 185, 534 (2008)
  96. T.Ohzuku, A.Ueda, M.Nagayama. J. Electrochem. Soc., 140, 1862 (1993)
  97. H.Arai, S.Okada, H.Ohtsuka, M.Ichimura, J.Yamaki. Solid State Ionics, 80, 261 (1995)
  98. J.Xu, E.Hu, D.Nordlund, A.Mehta, S.N.Ehrlich, X.-Q.Yang, W.Tong. ACS Appl. Mater. Interfaces, 8, 31677 (2016)
  99. L.de Biasi, A.Schiele, M.Roca-Ayats, G.Garcia, T.Brezesinski, P.Hartmann, J.Janek. ChemSusChem, 12, 2240 (2019)
  100. W.Li, J.N.Reimers, J.R.Dahn. Solid State Ionics, 67, 123 (1993)
  101. H.Li, N.Zhang, J.Li, J.R.Dahn. J. Electrochem. Soc., 165, A2985 (2018)
  102. M.Mock, M.Bianchini, F.Fauth, K.Albe, S.Sicolo. J. Mater. Chem. A, 9, 14928 (2021)
  103. J.P.Peres, A.Demourgues, C.Delmas. Solid State Ionics, 111, 135 (1998)
  104. J.P.Peres, F.Weill, C.Delmas. Solid State Ionics, 116, 19 (1999)
  105. M.E.A.y de Dompablo, C.Marianetti, A.Van der Ven, G.Ceder. Phys. Rev. B, 63, 144107 (2001)
  106. L.Croguennec, C.Pouillerie, A.N.Mansour, C.Delmas. J. Mater. Chem., 11, 131 (2001)
  107. L.Croguennec, C.Pouillerie, C.Delmas. J. Electrochem. Soc., 147, 1314 (2000)
  108. L.Croguennec, C.Pouillerie, C.Delmas. Solid State Ionics, 135, 259 (2000)
  109. C.Wang, R.Zhang, K.Kisslinger, H.L.Xin. Nano Lett., 21, 3657 (2021)
  110. A.O.Kondrakov, H.Geßwein, K.Galdina, L.de Biasi, V.Meded, E.O.Filatova, G.Schumacher, W.Wenzel, P.Hartmann, T.Brezesinski, J.Janek. J. Phys. Chem. C, 121, 24381 (2017)
  111. J.J.Braconnier, C.Delmas, P.Hagenmuller. Mater. Res. Bull., 17, 993 (1982)
  112. M.H.Han, E.Gonzalo, M.Casas-Cabanas, T.Rojo. J. Power Sources, 258, 266 (2014)
  113. C.Delmas, D.Carlier, M.Guignard. Adv. Energy Mater., 11, 2001201 (2021)
  114. J.Reed, G.Ceder. Chem. Rev., 104, 4513 (2004)
  115. S.Choi, A.Manthiram. J. Electrochem. Soc., 149, A1157 (2002)
  116. S.Kim, X.Ma, S.P.Ong, G.Ceder. Phys. Chem. Chem. Phys., 14, 15571 (2012)
  117. L.A.De Picciotto, M.M.Thackeray, W.I.F.David, P.G.Bruce, J.B.Goodenough. Mater. Res. Bull., 19, 1497 (1984)
  118. S.Miyazaki, S.Kikkawa, M.Koizumi. Synth. Met., 6, 211 (1983)
  119. C.D.W.Jones, E.Rossen, J.R.Dahn. Solid State Ionics, 68, 65 (1994)
  120. Y.Lyu, L.Ben, Y.Sun, D.Tang, K.Xu, L.Gu, R.Xiao, H.Li, L.Chen, X.Huang. J. Power Sources, 273, 1218 (2015)
  121. M.M.Thackeray. Prog. Solid State Chem., 25, 1 (1997)
  122. S.K.Mishra, G.Ceder. Phys. Rev. B, 59, 6120 (1999)
  123. J.Li, J.Li, J.Luo, L.Wang, X.He. Int. J. Electrochem. Sci, 6, 1550 (2011); http://www.electrochemsci.org/papers/vol6/6051550.pdf
  124. M.Akhilash, P.S.Salini, B.John, T.D.Mercy. J. Alloys Compd., 869, 159239 (2021)
  125. F.Kong, C.Liang, L.Wang, Y.Zheng, S.Perananthan, R.C.Longo, J.P.Ferraris, M.J.Kim, K.Cho. Adv. Energy Mater., 9, 1802586 (2018); https:// doi.org/10.1002/aenm.201802586
  126. R.Jung, M.Metzger, F.Maglia, C.Stinner, H.A.Gasteiger. J. Electrochem. Soc., 164, A1361 (2017)
  127. S.S.Zhang. J.Energy Chem., 41, 135 (2020)
  128. J.Wandt, A.T.S.Freiberg, A.Ogrodnik, H.A.Gasteiger. Mater. Today, 21, 825 (2018)
  129. T.Hatsukade, A.Schiele, P.Hartmann, T.Brezesinski, J.Janek. ACS Appl. Mater. Interfaces, 10, 38892 (2018)
  130. J.Zheng, Y.Ye, T.Liu, Y.Xiao, C.Wang, F.Wang, F.Pan. Acc. Chem. Res., 52, 2201 (2019)
  131. K.Kang, G.Ceder. Phys. Rev. B, 74, 94105 (2006)
  132. M.Dixit, B.Markovsky, F.Schipper, D.Aurbach, D.T.Major. J. Phys. Chem. C, 121, 22628 (2017)
  133. S.-K.Jung, H.Gwon, J.Hong, K.-Y.Park, D.-H.Seo, H.Kim, J.Hyun, W.Yang, K.Kang. Adv. Energy Mater., 4, 1300787 (2014); https://doi. org/10.1002/aenm.201470100
  134. F.Lin, I.M.Markus, D.Nordlund, T.-C.Weng, M.D.Asta, H.L.Xin, M.M.Doeff. Nat. Commun., 5, 3529 (2014)
  135. A.V Morozov, A.A.Savina, A.O.Boev, E.V Antipov, A.M.Abakumov. RSC Adv., 11, 28593 (2021)
  136. L.D.Dyer, B.S.Borie Jr, G.P.Smith. J. Am. Chem. Soc., 76, 1499 (1954)
  137. M.Thomas, W.I.F.David, J.B.Goodenough, P.Groves. Mater. Res. Bull., 20, 1137 (1985)
  138. C.Delmas, I.Saadoune. Solid State Ionics, 53, 370 (1992)
  139. E.Rossen, C.D.W.Jones, J.R.Dahn. Solid State Ionics, 57, 311 (1992)
  140. Z.Liu, A.Yu, J.Y.Lee. J. Power Sources, 81, 416 (1999)
  141. T.Ohzuku, Y.Makimura. Chem. Lett., 30, 642 (2001)
  142. H.Liu, Z.Zhang, Z.Gong, Y.Yang. Electrochem. Solid State Lett., 7, (2004)
  143. M.-H.Kim, H.-S.Shin, D.Shin, Y.-K.Sun. J. Power Sources, 159, 1328 (2006)
  144. H.-J.Noh, S.Youn, C.S.Yoon, Y.-K.Sun. J. Power Sources, 233, 121 (2013)
  145. M.Li, J.Lu. Science, 367 (6481), 979 (2020)
  146. C.Delmas, C.Faure, Y.Borthomieu. Mater. Sci. Eng. B, 13, 89 (1992)
  147. Y.Koyama, Y.Makimura, I.Tanaka, H.Adachi, T.Ohzuku. J. Electrochem. Soc., 151, A1499 (2004)
  148. D.D.MacNeil, Z.Lu, J.R.Dahn. J. Electrochem. Soc., 149, A1332 (2002)
  149. M.Balasubramanian, X.Sun, X.Q.Yang, J.McBreen. J. Electrochem. Soc., 147, 2903 (2000)
  150. C.Liang, F.Kong, R.C.Longo, S.Kc, J.-S.Kim, S.Jeon, S.Choi, K.Cho. J. Phys. Chem. C, 120, 6383 (2016)
  151. J.Choi, A.Manthiram. J. Electrochem. Soc., 152, A1714 (2005)
  152. J.B.Goodenough, Y.Kim. Chem. Mater., 22, 587 (2010)
  153. A.Rougier, I.Saadoune, P.Gravereau, P.Willmann, C.Delmasa. Solid State Ionics, 90, 83 (1996)
  154. C.Delmas, L.Croguennec. MRS Bull., 27, 608 (2002)
  155. D.Caurant, N.Baffler, V.Bianchi, G.Grégoire, S.Bach. J. Mater. Chem., 6, 1149 (1996)
  156. J.U.Choi, N.Voronina, Y.Sun, S.Myung. Adv. Energy Mater., 10, 2002027 (2020)
  157. D.Zhou, X.Guo, Q.Zhang, Y.Shi, H.Zhang, C.Yu, H.Pang. Adv. Funct. Mater., 32, 1 (2022)
  158. I.A.Moiseev, A.A.Savina, A.D.Pavlova, T.A.Abakumova, V.S.Gorshkov, E.M.Pazhetnov, A.M.Abakumov. Energy Adv., 1, 677 (2022); https:// doi.org/10.1039/D2YA00211F
  159. J.-H.Kim, H.-H.Ryu, S.J.Kim, C.S.Yoon, Y.-K.Sun. ACS Appl. Mater. Interfaces, 11, 30936 (2019)
  160. C.Pouillerie, F.Perton, P.Biensan, J.P.Pérès, M.Broussely, C.Delmas. J. Power Sources, 96, 293 (2001)
  161. T.Weigel, F.Schipper, E.M.Erickson, F.A.Susai, B.Markovsky, D.Aurbach. ACS Energy Lett., 4, 508 (2019)
  162. Z.Ahaliabadeh, X.Kong, E.Fedorovskaya, T.Kallio. J. Power Sources, 540, 231633 (2022)
  163. J.W.Joeng, S.-G.Kang. J. Power Sources, 123, 75 (2003)
  164. C.Julien, G.A.Nazri, A.Rougier. Solid State Ionics, 135, 121 (2000)
  165. E.Chappel, G.Chouteau, G.Prado, C.Delmas. Solid State Ionics, 159, 273 (2003)
  166. Y.Nishida, K.Nakane, T.Satoh. J. Power Sources, 68, 561 (1997)
  167. G.Prado, L.Fournes, C.Delmas. Solid State Ionics, 138, 19 (2000)
  168. A.Yu, G.V.S.Rao, B.V.R.Chowdari. Solid State Ionics, 135, 131 (2000)
  169. Q.Xie, W.Li, A.Manthiram. Chem. Mater., 31, 938 (2019)
  170. F.Schipper, H.Bouzaglo, M.Dixit, E.M.Erickson, T.Weigel, M.Talianker, J.Grinblat, L.Burstein, M.Schmidt, J.Lampert. Adv. Energy Mater., 8, 1701682 (2018)
  171. J.Cho. Chem. Mater., 12, 3089 (2000)
  172. F.Schipper, M.Dixit, D.Kovacheva, M.Talianker, O.Haik, J.Grinblat, E.M.Erickson, C.Ghanty, D.T.Major, B.Markovsky. J. Mater. Chem. A, 4, 16073 (2016)
  173. Y.Gao, M.V Yakovleva, W.B.Ebner. Electrochem. Solid-State Lett., 1, 117 (1998)
  174. X.Q.Yang, X.Sun, J.McBreen. Electrochem. Commun., 2, 733 (2000)
  175. C.Pouillerie, L.Croguennec, P.Biensan, P.Willmann, C.Delmas. J. Electrochem. Soc., 147, 2061 (2000)
  176. S.H.Park, K.S.Park, Y.K.Sun, K.S.Nahm, Y.S.Lee, M.Yoshio. Electrochim. Acta, 46, 1215 (2001)
  177. J.Kim, K.Amine. Electrochem. Commun., 3, 52 (2001)
  178. P.Mohan, K.A.Kumar, G.P.Kalaignan, V.S.Muralidharan. J. Solid State Electrochem., 16, 3695 (2012)
  179. T.Ohzuku, A.Ueda, M.Kouguchi. J. Electrochem. Soc., 142, 4033 (1995)
  180. M.Guilmard, C.Pouillerie, L.Croguennec, C.Delmas. Solid State Ionics, 160, 39 (2003)
  181. Z.Liu, H.Zhen, Y.Kim, C.Liang. J. Power Sources, 196, 10201 (2011)
  182. T.Amriou, A.Sayede, B.Khelifa, C.Mathieu, H.Aourag. J. Power Sources, 130, 213 (2004)
  183. N.M.Trease, I.D.Seymour, M.D.Radin, H.Liu, H.Liu, S.Hy, N.Chernova, P.Parikh, A.Devaraj, K.M.Wiaderek. Chem. Mater., 28, 8170 (2016)
  184. K.Zhou, Q.Xie, B.Li, A.Manthiram. Energy Storage Mater., 34, 229 (2021)
  185. C.S.Yoon, K.-J.Park, U.-H.Kim, K.H.Kang, H.-H.Ryu, Y.-K.Sun. Chem. Mater., 29, 10436 (2017)
  186. B.C.Gibb. Nat. Chem., 13, 107 (2021)
  187. M.Dixit, B.Markovsky, D.Aurbach, D.T.Major. J. Electrochem. Soc., 164, A6359 (2017)
  188. M.Jeong, H.Kim, W.Lee, S.-J.Ahn, E.Lee, W.-S.Yoon. J. Power Sources, 474, 228592 (2020)
  189. D.Li, Q.Lv, C.Zhang, W.Zhou, H.Guo, S.Jiang, Z.Li. Batteries, 8, 1 (2022)
  190. J.Zhang, J.Qiao, K.Sun, Z.Wang. Particuology, 61, 18 (2022)
  191. G.J.Ross, J.F.Watts, M.P.Hill, P.Morrissey. Polymer (Guildf), 41, 1685 (2000)
  192. C.Deng, L.Liu, W.Zhou, K.Sun, D.Sun. Electrochim. Acta, 53, 2441 (2008)
  193. M.Noh, J.Cho. J. Electrochem. Soc., 160, A105 (2012)
  194. M.Malik, K.H.Chan, G.Azimi. Mater. Today Energy, 28, 101066 (2022)
  195. B.Huang, L.Cheng, X.Li, Z.Zhao, J.Yang, Y.Li, Y.Pang, G.Cao. Small, 18, 2107697 (2022)
  196. J.Li. Int. J. Electrochem. Sci., 15, 1881 (2020)
  197. J.-Z.Kong, F.Zhou, C.-B.Wang, X.-Y.Yang, H.-F.Zhai, H.Li, J.-X.Li, Z.Tang, S.-Q.Zhang. J. Alloys Compd., 554, 221 (2013); https://doi. org/10.1016/j.jallcom.2012.11.090
  198. Y.Shen, Y.Wu, H.Xue, S.Wang, D.Yin, L.Wang, Y.Cheng. ACS Appl. Mater. Interfaces, 13, 717 (2021)
  199. K.Wu, F.Wang, L.Gao, M.-R.Li, L.Xiao, L.Zhao, S.Hu, X.Wang, Z.Xu, Q.Wu. Electrochim. Acta, 75, 393 (2012)
  200. X.Li, X.Xiong, Z.WANG, Q.Chen. Trans. Nonferrous Met. Soc. China, 24, 4023 (2014)
  201. Y.Yang, S.Xu, M.Xie, Y.He, G.Huang, Y.Yang. J. Alloys Compd., 619, 846 (2015)
  202. A.A.Savina, E.D.Orlova, A.V.Morozov, S.Y.Luchkin, A.M.Abakumov. Nanomaterials, 10, 2381 (2020)
  203. A.van Bommel, J.R.Dahn. Chem. Mater., 21, 1500 (2009)
  204. L.Li, Y.Li, L.Li, N.Chen, Q.Han, X.Zhang, H.Xu. Metall. Mater. Trans. B, 48, 2743 (2017)
  205. R.M.Garrels, C.L.Christ. Solutions, Minerals and Equilibria. (New York: Harper&Row, 1965)
  206. P.Oliva, J.Leonardi, J.F.Laurent, C.Delmas, J.J.Braconnier, M.Figlarz, F.Fievet, A.de Guibert. J. Power Sources, 8, 229 (1982); https://doi. org/10.1016/0378-7753(82)80057-8
  207. Y.Cui, K.Liu, J.Man, J.Cui, H.Zhang, W.Zhao, S.Juncai. J. Alloys Compd., 793, 77 (2019)
  208. D.Ren, Y.Shen, Y.Yang, L.Shen, B.D.A.Levin, Y.Yu, D.A.Muller, H.D.Abruña. ACS Appl. Mater. Interfaces, 9, 35811 (2017); https://doi. org/10.1021/acsami.7b10155
  209. D.S.Hall, D.J.Lockwood, C.Bock, B.R.MacDougall. Proceedings. Math. Phys. Eng. Sci., 471, 20140792 (2015)
  210. A.Livingstone, D.L.Bish. Mineral. Mag., 46, 1 (1982)
  211. T.Marcopoulos, M.Economou-Eliopoulos. Am. Mineralog., 66, 1020 (1981); https://www.researchgate.net/publication/290856853_ Theophrastite_NiOH2_a_new_mineral_from_northern_Greece https://www.researchgate.net/publication/290856853_Theophrastite_NiOH2_a_ new_mineral_from_northern_Greece
  212. A.Delahaye-Vidal, B.Beaudoin, N.Sac-Epée, K.Tekaia-Elhsissen, A.Audemer, M.Figlarz. Solid State Ionics, 84, 239 (1996); https://doi. org/10.1016/0167-2738(96)00030-6
  213. J.W.Lee, J.M.Ko, J.-D.Kim. J. Phys. Chem. C, 115, 19445 (2011)
  214. L.Xu, Y.-S.Ding, C.-H.Chen, L.Zhao, C.Rimkus, R.Joesten, S.L.Suib. Chem. Mater., 20, 308 (2008)
  215. R.S.McEwen. J. Phys. Chem., 75, 1782 (1971)
  216. M.Freitas. J. Power Sources, 93, 163 (2001)
  217. M.Rajamathi, P.Vishnu Kamath, R.Seshadri. J. Mater. Chem., 10, 503 (2000)
  218. L.Guerlou-Demourgues, C.Denage, C.Delmas. J. Power Sources, 52, 269 (1994)
  219. M.Rajamathi, G.N.Subbanna, P.Vishnu Kamath. J. Mater. Chem., 7, 2293 (1997)
  220. J.Xu, E.Hu, D.Nordlund, A.Mehta, S.N.Ehrlich, X.-Q.Yang, W.Tong. ACS Appl. Mater. Interfaces, 8, 31677 (2016)
  221. M.Bianchini, M.Roca-Ayats, P.Hartmann, T.Brezesinski, J.Janek. Angew. Chem., Int. Ed., 58, 10434 (2019)
  222. E.D.Orlova, A.A.Savina, S.A.Abakumov, A.V.Morozov, A.M.Abakumov. Symmetry (Basel)., 13, 1628 (2021)
  223. E.Cho, S.-W.Seo, K.Min. ACS Appl. Mater. Interfaces, 9, 33257 (2017)
  224. P.Guan, L.Zhou, Z.Yu, Y.Sun, Y.Liu, F.Wu, Y.Jiang, D.Chu. J. Energy Chem., 43, 220 (2020)
  225. Z.Chen, Y.Qin, K.Amine, Y.-K.Sun. J. Mater. Chem., 20, 7606 (2010)
  226. N.Owen, Q.Zhang. J. Appl. Electrochem., 47, 417 (2017)
  227. Y.-K.Sun, Z.Chen, H.-J.Noh, D.-J.Lee, H.-G.Jung, Y.Ren, S.Wang, C.S.Yoon, S.-T.Myung, K.Amine. Nat. Mater., 11, 942 (2012)
  228. P.Hou, H.Zhang, Z.Zi, L.Zhang, X.Xu. J. Mater. Chem. A, 5, 4254 (2017)
  229. U.-H.Kim, H.-H.Ryu, J.-H.Kim, R.Mücke, P.Kaghazchi, C.S.Yoon, Y.-K.Sun. Adv. Energy Mater., 9, 1803902 (2019)
  230. Y.-K.Sun, S.-T.Myung, B.-C.Park, J.Prakash, I.Belharouak, K.Amine. Nat. Mater., 8, 320 (2009)
  231. E.Lim, C.Jo, H.Kim, M.-H.Kim, Y.Mun, J.Chun, Y.Ye, J.Hwang, K.-S.Ha, K.C.Roh. ACS Nano, 9, 7497 (2015)
  232. D.A.Aksyonov, A.O.Boev, S.S.Fedotov, A.M.Abakumov. Solid State Ionics, 393, 116170 (2023)
  233. S.W.Freiman, P.L.Swanson. In Deformation Processes in Minerals, Ceramics and Rocks. The Mineralogical Society Series. Vol 1. Ch. 3. P. 72 (Dordrecht: Springer, 1990)
  234. X.Xu, H.Huo, J.Jian, L.Wang, H.Zhu, S.Xu, X.He, G.Yin, C.Du, X.Sun. Adv. Energy Mater., 9, 1803963 (2019);
  235. Z.Xu, Z.Jiang, C.Kuai, R.Xu, C.Qin, Y.Zhang, M.M.Rahman, C.Wei, D.Nordlund, C.-J.Sun, X.Xiao, X.-W.Du, K.Zhao, P.Yan, Y.Liu, F.Lin. Nat. Commun., 11, 83 (2020)
  236. U.-H.Kim, E.-J.Lee, C.S.Yoon, S.-T.Myung, Y.-K.Sun. Adv. Energy Mater., 6, 1601417 (2016)
  237. J.Zhu, G.Chen. J. Mater. Chem. A, 7, 5463 (2019)
  238. H.-H.Ryu, N.-Y.Park, J.H.Seo, Y.-S.Yu, M.Sharma, R.Mücke, P.Kaghazchi, C.S.Yoon, Y.-K.Sun. Mater. Today, 36, 73 (2020); https://doi. org/10.1016/j.mattod.2020.01.019
  239. K.-J.Park, H.-G.Jung, L.-Y.Kuo, P.Kaghazchi, C.S.Yoon, Y.-K.Sun. Adv. Energy Mater., 8, 1801202 (2018)
  240. Q.Lin, W.Guan, J.Zhou, J.Meng, W.Huang, T.Chen, Q.Gao, X.Wei, Y.Zeng, J.Li, Z.Zhang. Nano Energy, 76, 105021 (2020); https://doi. org/10.1016/j.nanoen.2020.105021
  241. P.Yan, J.Zheng, M.Gu, J.Xiao, J.-G.Zhang, C.-M.Wang. Nat. Commun., 8, 14101 (2017)
  242. Y.Bi, J.Tao, Y.Wu, L.Li, Y.Xu, E.Hu, B.Wu, J.Hu, C.Wang, J.-G.Zhang, Y.Qi, J.Xiao. Science, 370(6522), 1313 (2020); https://doi. org/10.1126/science.abc3167
  243. X.-H.Meng, T.Lin, H.Mao, J.-L.Shi, H.Sheng, Y.-G.Zou, M.Fan, K.Jiang, R.-J.Xiao, D.Xiao, L.Gu, L.-J.Wan, Y.-G.Guo. J. Am. Chem. Soc., 144, 11338 (2022)
  244. N.Li, M.Sun, W.H.Kan, Z.Zhuo, S.Hwang, S.E.Renfrew, M.Avdeev, A.Huq, B.D.McCloskey, D.Su, W.Yang, W.Tong. Nat. Commun., 12, 2348 (2021)
  245. D.P.Singh, Y.A.Birkhölzer, D.M.Cunha, T.Dubbelink, S.Huang, T.A.Hendriks, C.Lievens, M.Huijben. ACS Appl. Energy Mater., 4, 5024 (2021)
  246. X.Fan, X.Ji, L.Chen, J.Chen, T.Deng, F.Han, J.Yue, N.Piao, R.Wang, X.Zhou, X.Xiao, L.Chen, C.Wang. Nat. Energy, 4, 882 (2019); https:// doi.org/10.1038/s41560-019-0474-3
  247. X.Fan, L.Chen, O.Borodin, X.Ji, J.Chen, S.Hou, T.Deng, J.Zheng, C.Yang, S.-C.Liou, K.Amine, K.Xu, C.Wang. Nat. Nanotechnol., 13, 715 (2018)
  248. A.V.Morozov, H.Paik, A.O.Boev, D.A.Aksyonov, S.A.Lipovskikh, K.J.Stevenson, J.L.M.Rupp, A.M.Abakumov. ACS Appl. Mater. Interfaces, 14, 39907 (2022)
  249. C.Gauckler, M.Dillenz, F.Maroni, L.F.Pfeiffer, J.Biskupek, M.Sotoudeh, Q.Fu, U.Kaiser, S.Dsoke, H.Euchner, P.Axmann, M.Wohlfahrt-Mehrens, A.Groß, M.Marinaro. ACS Appl. Energy Mater., 5, 13735 (2022)
  250. L.F.Pfeiffer, N.Jobst, C.Gauckler, M.Lindén, M.Marinaro, S.Passerini, M.Wohlfahrt-Mehrens, P.Axmann. Front. Energy Res., 10, 1 (2022)
  251. S.Mariyappan, T.Marchandier, F.Rabuel, A.Iadecola, G.Rousse, A.V.Morozov, A.M.Abakumov, J.M.Tarascon. Chem. Mater., 32, 1657 (2020)
  252. Y.Liang, C.Z.Zhao, H.Yuan, Y.Chen, W.Zhang, J.Q.Huang, D.Yu, Y.Liu, M.M.Titirici, Y.L.Chueh, H.Yu, Q.Zhang. InfoMat, 1, 6 (2019)

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».