A quantum-chemical study on understanding the dehydrogenation mechanisms of metal (Na, K, or Mg) cation substitution in lithium amide nanoclusters

Advanced Functional Materials

Volumn 20, Issue 12, 2010, Pages 1894-1902

  Li, Lanlan ^a   Peng, Bo ^a   Tao, Zhanliang ^a   Cheng, Fangyi ^a   Chen, Jun ^a  

^a NANKAI UNIVERSITY   (China)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AB INITIO MOLECULAR ORBITAL THEORY; CATION SUBSTITUTIONS; COVALENT BONDING; GROUP BOUND; HIGH ACTIVATION ENERGY; IONIC INTERACTION; LITHIUM AMIDE; RATE DETERMINING STEP; SHORT RANGE INTERACTIONS;

ACTIVATION ENERGY; AMIDES; DEHYDROGENATION; HYDROGEN STORAGE; LITHIUM; METALS; MOLECULAR ORBITALS; NANOCLUSTERS;

POSITIVE IONS;

EID: 77953850883     PISSN: 1616301X     EISSN: 16163028     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adfm.201000215     Document Type: Article

References (60)

1. a) L. Schlapbach, A. Zuttel, Nature 2001, 414, 353.
2. b) W. Grochala, P. P. Edwards, Chem. Rev. 2004, 104, 1283.
3. (c)Eberle, M. Felderhoff, F. Schüth, Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 6608.
4. (d)K. A. Hoang, D. M. Antonelli, Adv. Mater. 2009, 21, 1787.
5. e) B. Peng, J. Chen, Coord. Chem. Rev. 2009, 253, 2805.
6. a) P. Chen, Z. T. Xiong, J. Z. Luo, J. Y. Lin, K. L. Tan, Nature 2002, 420, 302.
7. b) Z. T. Xiong, G. T. Wu, H. J. Hu, P. Chen, Adv. Mater. 2004, 16, 1522.
8. (c)F.H. Stephens, R. T. Baker, M. H. Matus, D. J. Grant, D. A. Dixon, Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 746.
9. (d)J. Yang, S. Hirano, Adv. Mater. 2009, 21, 3023.
10. a) A. Gutowska, L. Y. Li, Y. S. Shin, C. M. M. Wang, X. H. S. Li, J. C. Linehan, R. S. Smith, B. D. Kay, B. Schmid, W. Shaw, M. Gutowski, T. Autrey, Angew. Chem. Int. Ed. 2005, 44, 3578.
11. b) J. M. Bellosta von Colbe, W. Schmidt, M. Felderhoff, B. Bogdanovic, F. Schüth, Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 3663.
12. (c)C. P. Balde, B. P. C. Hereijgers, J. H. Bitter, K. P. de Jong, Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 3501.
13. a) F. E. Pinkerton, J. Alloys Compd. 2005, 400, 76.
14. b) W. I. F. David, M. O. Jones, D. H. Gregory, C. M. Jewell, S. R. Johnson, A. Walton, P. P. Edwards, J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 1594.
15. a) S. Orimo, Y. Nakamori, G. Kitahara, K. Miwa, N. Ohba, T. Noritake, S. Towata, Appl. Phys. A-Mater. Sci. Process. 2004, 79, 1765.
16. b) H. Y. Leng, T. Ichikawa, S. Hino, N. Hanada, S. Isobe, H. Fujii, J. Phys. Chem. B 2004, 108, 8763.
17. a) Y. Kojima, M. Matsumoto, Y. Kawai, T. Haga, N. Ohba, K. Miwa, S. I. Towata, Y. Nakamori, S. Orimo, J. Phys. Chem. B 2006, 110, 9632.
18. b) Z. T. Xiong, G. T. Wu, J. J. Hu, Y. F. Liu, P. Chen, W. F. Luo, J. Wang, Adv. Funct. Mater. 2007, 17, 1137.
19. a) G. T. Wu, Z. T. Xiong, T. Liu, Y. F. Liu, J. J. Hu, P. Chen, Y. P. Feng, A. T. S. Wee, Inorg. Chem. 2007, 46, 517.
20. b) S. Bhattacharya, G. Wu, C. Ping, Y. P. Feng, G. P. Das, J. Phys. Chem. B 2008, 112, 11 381.
21. R. L. Lowton, M. O. Jones, W. I. F. David, S. R. Johnson, M. Sommariva, P. P. Edwards, J. Mater Chem. 2008, 18, 2355.
22. a) Y. E. Filinchuk, K. Yvon, G. P. Meisner, F. E. Pinkerton, M. P. Balogh, Inorg. Chem. 2006, 45, 1433.
23. b) H. Wu, W. Zhou, T. J. Udovic, J. J. Rush, T. Yildirim, Chem. Mater. 2008, 20, 1245.
24. a) J. B. Yang, X. D. Zhou, Q. Cai, W. J. James, W. B. Yelon, Appl. Phys. Lett. 2006, 88, 041 914.
25. b) Y. Wang, M. Y. Chou, Phys. Rev. B 2007, 76, 235 322.
26. (c)A. R. Akbarzadeh, V. Ozolins, C. Wolverton, Adv. Mater. 2007, 19, 3233.
27. a) J. F. Herbst, L. G. Hector, Phys. Rev. B 2005, 72, 125 120.
28. b) K. Miwa, N. Ohba, S. Towata, Y. Nakamori, S. Orimo, Phys. Rev. B 2005, 71, 195 1091.
29. (c)C. M. Araujo, R. H. Scheicher, P. Jena, R. Ahuja, Appl. Phys. Lett. 2007, 91, 091 924.
30. a) H. M. Jin, P. Wu, Appl. Phys. Lett. 2005, 87, 181 917.
31. b) C. J. Zhang, A. Alavi, J. Phys. Chem. B 2006, 110, 7139.
32. (c)M. Gupta, R. P. Gupta, J. Alloys Compd. 2007, 446, 319.
33. M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, G. E. Scuseria, M. A. Robb, J. R. Cheeseman, V. G. Zakrzewski, J. J. A. Montgomery, R. E. Stratmann, J. C. Burant, S. Dapprich, J. M. Millam, A. D. Daniels, K. N. Kudin, M. C. Strain, O. Farkas, J. Tomasi, V. Barone, M. Cossi, R. Cammi, B. Mennucci, C. Pomelli, C. Adamo, S. Clifford, J. Ochterski, G. A. Petersson, P. Y. Ayala, Q. Cui, K. Morokuma, D. K. Malick, A. D. Rabuck, K. Raghavachari, J. B. Foresman, J. Cioslowski, J. V. Ortiz, B. B. Stafanov, G. Liu, A. Liashenko, P. Piskorz, I. Komaromi, R. Gomperts, R. L. Martin, D. J. Fox, T. Keith, M.A. Al-Laham.C. Y. Peng, A. Nanayakkara, C. Gonzalez, M. Challacombe, P. M. W. Gill, B. Johnson, W. Chen, M. W. Wong, J. L. Andres, C. Gonzalez, M. Head-Gordon, E. S. Replogle, J. A. G. Pople, GAUSSIAN03, Revision C.02, Gaussian, Ine, Pittsburgh, PA 2004.
34. a) C. Lee, W. Yang, R. G. Parr, Phys. Rev. B 1988, 37, 785.
35. b) A. D. Becke, J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648.
36. b) A. D. Becke, J. Chem. Phys. 1992, 97, 9173.
37. (c)L. Li, B. Peng, W. Ji, J. Chen, J. Phys. Chem. C 2009, 113, 3007.
38. (d)B. Peng, L. Li, W. Ji, F. Cheng, J. Chen, J. Alloys Compd. 2009, 484, 308.
39. a) B. Chan, L. Radom, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 5322.
40. b) S. Shaik, D. Kumar, S. P. de Visser, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 10 128.
41. W. Z. Lai, W. Y. Huang, D. Q. Xie, Phys. Chem. Chem. Phys. 2008, 10, 1669.
42. R. S. Mulliken, J. Chem. Phys. 1955, 23, 1833.
43. T. Markmaitree, R. Ren, L. L Shaw, J. Phys. Chem. B 2006, 110, 20 710.
44. C. Lu, J. Hua, J. H. Kwak, Z. Yang, R. Ren, T. Markmaitree, L. L. Shaw, J. Power Sources 2007, 170, 419.
45. L. L. Shaw, R. Ren, T. Markmaitree, W. Osborn, J. Alloys Compd. 2008, 448, 263.
46. A. M. Sapse, K. Raghavachari, P. v. R. Schleyer, E. Kaufmann, J. Am. Chem. Soc. 1985, 107, 6483.
47. K. Raghavachari, A. M. Sapse, D. C. Jain, Inorg. Chem. 1987, 26, 2585.
48. D. B. Grotjahn, P. M. Sheridan, I. Al Jihad, L M. Ziurys. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 5489.
49. a) T. Ichikawa, N. Hanada, S. Isobe, H. Y. Leng, H. Fujii, J. Phys. Chem. B 2004, 108, 7887.
50. b) Y. H. Hu, E. Ruckenstein, J. Phys. Chem. A 2003, 107, 9737.
51. (c)L. L. Shaw, W. Osbom, T. Markmaitree, X. F. Wan, J. Power Sources 2008, 177, 500.
52. a) G. S. Hammond, J. Am. Chem. Soc. 1955, 1, 334.
53. b) J. E. Leffler, E. Grunwald, Rates and Equilibria in Organic Reactions, Wiley, New York, NJ 1963.
54. E. U. Würthwein, K. D. Sen, J. A. Pople, P. v. R. Schleyer, Inorg. Chem. 1983, 22, 496.
55. Q. Wang, Y. G. Chen, J. G. Gai, C. L. Wu, M. D. Tao, J. Phys. Chem. C 2008, 112, 18 264.
56. a) N. A. Zaidi, J. P. Foreman, G. Tzamalis, S. C. Monkman, A. P. Monkman, Adv. Funct. Mater. 2004, 14, 479.
57. b) R. Stadler, V. Geskin, J. Cornil, Adv. Funct. Mater. 2008, 18, 1119.
58. (d)C. Wu, P. I. Djurovich, M. E. Thompson, Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 3157.
59. a) D. G. d. Oteyza, J. M. Garcia-Lastra, M. Corso, B. P. Doyle, L. Floreano, A. Morgante, Y. Wakayama, A. Rubio, J. E. Ortega, Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 3567.
60. b) S. Saha, R. K. Roy, P. W. Ayers, Int. J. Quantum Chem. 2009, 109, 1790.