Lithium fast-ionic conduction in complex hydrides: Review and prospects

Advanced Energy Materials

Volumn 1, Issue 2, 2011, Pages 161-172

  Matsuo, Motoaki ^a   Orimo, Shin Ichi ^a  

^a TOHOKU UNIVERSITY   (Japan)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

COMPLEX HYDRIDES; CONCEPTUAL DEVELOPMENT; FUTURE PROSPECTS; LAVES-PHASE; LITHIUM-ION BATTERY; METAL HYDRIDES; MICROWAVE ABSORPTION; NEUTRON SHIELDING; RECENT PROGRESS;

HYDROGEN STORAGE; IONIC CONDUCTION; IONIC CONDUCTIVITY; IONIC LIQUIDS; LITHIUM; SOLID ELECTROLYTES;

HYDRIDES;

EID: 79961124203     PISSN: 16146832     EISSN: 16146840     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/aenm.201000012     Document Type: Review

References (100)

1. S. Orimo, Y. Nakamori, J. R. Eliseo, A. Züttel, C. M. Jensen, Chem. Rev. 2007, 107, 4111.
2. C. Liu, F. Li, L.-P. Ma, H.-M. Cheng, Adv. Mater. 2010, 22, E28.
3. K. Miwa, N. Ohba, S. Towata, Y. Nakamori, S. Orimo, Phys. Rev. B 2004, 69, 245120.
4. K. Miwa, N. Ohba, S. Towata, Y. Nakamori, S. Orimo, J. Alloys Compd. 2005, 404-406, 140.
5. Y. Nakamori, K. Miwa, H.-W. Li, A. Ninomiya, N. Ohba, S. Towata, A. Züttel, S. Orimo, Phys. Rev. B 2006, 74, 045126.
6. Y. Nakamori, H.-W. Li, K. Kikuchi, M. Aoki, K. Miwa, S. Towata, S. Orimo, J. Alloys Compd. 2007, 446-447, 296.
7. J.-P. Soulié, G. Renaudin, R. Cerny, K. Yvon, J. Alloys Compd. 2002, 346, 200.
8. M. R. Hartman, J. J. Rush, T. J. Udovic, R. C. Bowman Jr., S.-J. Hwang, J. Solid State Chem. 2007, 180, 1298.
9. Y. Filinchuk, D. Chernyshov, R. Cerny, J. Phys. Chem. C 2008, 112, 10579.
10. D. S. Stasinevich, G. A. Egorenko, Russ. J. Inorg. Chem. 1968, 13, 341.
11. A. Züttel, P. Wenger, S. Rentsch, P. Sudan, Ph. Mauron, C. Emmenegger, J. Power Sources 2003, 118, 1.
12. A. Züttel, S. Rentsch, P. Fischer, P. Wenger, P. Sudan, Ph. Mauron, Ch. Emmenegger, J. Alloys Compd. 2003, 356-357, 515.
13. Y. Nakamori, S. Orimo, T. Tsutaoka, Appl. Phys. Lett. 2006, 88, 112104.
14. M. Matsuo, Y. Nakamori, K. Yamada, S. Orimo, Appl. Phys. Lett. 2007, 90, 232907.
15. M. Matsuo, Y. Nakamori, S. Orimo, H. Maekawa, H. Takamura, Appl. Phys. Lett. 2007, 91, 224103.
16. E. Orgaza, A. Membrilloa, R. Castañeda, A. Aburtob, J. Alloys Compd. 2005, 404-406, 176.
17. N. Machida, H. Maeda, H. Peng, T. Shigematsu, J. Electrochem. Soc. 2002, 149, A688.
18. M. Tatsumisago, F. Mizuno, A. Hayashi, J. Power Sources 2006, 159, 193.
19. N. Ohta, K. Takada, L. Zhang, R. Ma, M. Osada, T. Sasaki, Adv. Mater. 2006, 18, 2226.
20. T. Kobayashi, Y. Imade, D. Shishihara, K. Homma, M. Nagao, R. Watanabe, T. Yokoi, A. Yamada, R. Kanno, T. Tatsumi, J. Power Sources 2008, 182, 621.
21. F. M. Oudenhoven, L. Baggetto, P. H. L. Notten, Adv. Ener. Mater. 2011, 1, 10.
22. G. Adachi, N. Imanaka, H. Aono, Adv. Mater. 1996, 8, 127.
23. A. D. Robertson, A. R. West, A. G. Ritchie, Solid State Ionics 1997, 104, 1.
24. P. Knauth, H. L. Tuller, J. Am. Chem. Soc. 2002, 85, 1654.
25. P. Knauth, Solid State Ionics 2009, 180, 911.
26. H. Aono, E. Sugimoto, Y. Sadaoka, N. Imanaka, G. Adachi, J. Electrochem. Soc. 1993, 140, 1827.
27. Y. Inaguma, C. Liquan, M. Itoh, T. Nakamura, T. Uchida, H. Ikuta, M. Wakihara, Solid State Commun. 1993, 86, 689.
28. A. Martínez-Juárez, J. M. Rojo, J. E. Iglesias, J. Sanz, Chem. Mater. 1995, 7, 1857.
29. V. Thangadurai, W. Weppner, Adv. Func. Mater. 2005, 15, 107.
30. A. Rabenau, Solid State Ionics 1982, 6, 277.
31. M. Tachez, J. P. Malugani, R. Mercier, G. Robert, Solid State Ionics 1987, 14, 181.
32. K. Takada, N. Aotani, K. Iwamoto, S. Kondo, Solid State Ionics 1996, 86-88, 877.
33. R. Kanno, M. Murayama, J. Electrochem. Soc. 2001, 148, A742.
34. F. Mizuno, A. Hayashi, K. Tadanaga, M. Tatsumisago, Adv. Mater. 2005, 17, 918.
35. C. C. Liang, J. Electrochem. Soc. 1973, 120, 1289.
36. H. Maekawa, R. Tanaka, T. Sato, Y. Fujimaki, T. Yamamura, Solid State Ionics 2004, 175, 281.
37. J. C. Bureau, Z. Amri, P. Claudy, J. M. Létoffé, B. Balland, Mat. Res. Bull. 1989, 24, 1989.
38. B. A. Boukamp, R. A. Huggins, Phys. Lett. A 1979, 72, 464.
39. C. M. Araújo, A. Blomqvist, R. H. Scheicher, P. Chen, R. Ahuja, Phys. Rev. B 2009, 79, 172101.
40. A. V. Skripov, A. V. Soloninin, Y. Filinchuk, D. Chernyshov, J. Phys. Chem. C 2008, 112, 18701.
41. A. V. Soloninin, A. V. Skripov, A. L. Buzlukov, A. P. Stepanov, J. Solid State Chem. 2009, 182, 2357.
42. R. L. Corey, D. T. Shane, R. C. Bowman Jr., M. S. Conradi, J. Phys. Chem. C 2008, 112, 18706.
43. V. Epp, M. Wilkening, Phys. Rev. B 2010, 82, 020301.
44. H. Takamura, Y. Kuronuma, H. Maekawa, M. Matsuo, S. Orimo, Solid State Ionics, in press.
45. B.-E. Mellander, Phys. Rev. B 1982, 26, 5886.
46. Y. Inaguma, J. Yu, Y.-J. Shan, M. Itoh, T. Nakamura, J. Electrochem. Soc. 1995, 142, L8.
47. G. A. Samara, Solid State Phys. 1984, 38, 1.
48. Y. A. Du, N. A. W. Holzwarth, Phys. Rev. B 2007, 76, 174302.
49. T. Ikeshoji, E. Tsuchida, K. Ikeda, M. Matsuo, H.-W. Li, Y. Kawazoe, S. Orimo, Appl. Phys. Lett. 2009, 95, 221901.
50. H. Hagemann, S. Gomes, G. Renaudin, K. Yvon, J. Alloys Comp. 2004, 363, 126.
51. F. Buchter, Z. Lodziana, Ph. Mauron, A. Remhof, O. Friedrichs, A. Borgschulte, A. Züttel, D. Sheptyakov, Th. Strässle, A. Ramirez-Cuesta, Phys. Rev. B 2008, 78, 094302.
52. A. Remhof, Z. Lodziana, P. Martelli, O. Friedrichs, A. Züttel, A. V. Skripov, J. P. Embs, T. Strässle, Phys. Rev. B 2010, 81, 214304.
53. A. Lundén, Solid State Commun. 1988, 65, 1237.
54. H. Maekawa, M. Matsuo, H. Takamura, M. Ando, Y. Noda, T. Karahashi, S. Orimo, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 894.
55. D. R. Lide, in CRC Handbook of Chemistry and Physics, 88th Ed., (Ed: D. R. Lide), CRC press, Boca Raton, FL 2007.
56. C. C. Stephensen, D. W. Rice, W. H. Stockmayer, J. Chem. Phys. 1955, 23, 1960.
57. H. Oguchi, M. Matsuo, J. S. Hummelshøj, T. Vegge, J. K. Nørskov, T. Sato, Y. Miura, H. Takamura, H. Maekawa, S. Orimo, Appl. Phys. Lett. 2009, 94, 141912.
58. R. Miyazaki, T. Karahashi, N. Kumatani, Y. Noda, M. Ando, H. Takamura, M. Matsuo, S. Orimo, H. Maekawa, Solid State Ionics, in press.
59. J. Sangster, A. D. Pelton, J. Phys. Chem. 1987, 16, 509.
60. Y. Filinchuk, D. Chernyshov, R. Cerny, J Phys. Chem. C 2008, 112, 10579.
61. F. Buchter, Z. Lodziana, Ph. Mauron, A. Remhof, O. Friedrichs, A. Borgschulte, A. Züttel, Phys. Rev. B 2008, 78, 094302.
62. A.-M. Racu, J. Schoenes, Z. Lodziana, A. Borgschulte, A. Züttel, J. Phys. Chem. A 2008, 112, 9716.
63. A. Borgschulte, R. Gremaud, S. Kato, P. Stadie, A. Remhof, A. Züttel, M. Matsuo, S. Orimo, Appl. Phys. Lett. 2010, 97, 031916.
64. A. R. West, in Solid State Electrochemistry, (Ed: P. G. Bruce), Cambridge University Press, Cambridge 1995.
65. M. Matsuo, H. Takamura, H. Maekawa, H.-W. Li, S. Orimo, Appl. Phys. Lett. 2009, 94, 084103.
66. T. Noritake, M. Aoki, S. Towata, A. Ninomiya, Y. Nakamori, S. Orimo, Appl. Phys. A 2006, 83, 277.
67. P. A. Chater, W. I. F. David, S. R. Johnson, P. P. Edwards, P. A. Anderson, Chem. Commun. 2006, 2439.
68. P. A. Chater, W. I. F. David, P. A. Anderson, Chem. Commun. 2007, 4770.
69. G. P. Meisner, M. L. Scullin, M. P. Balogh, F. E. Pinkerton, M. S. Meyer, J. Phys. Chem. B 2006, 110, 4186.
70. Y. E. Filinchuk, K. Yvon, G. P. Meisner, F. E. Pinkerton, M. P. Balogh, Inorg. Chem. 2006, 45, 1433.
71. J. B. Yanga, X. J. Wang, Q. Cai, W. B. Yelon, W. J. James, J. Appl. Phys. 2007, 102, 033507.
72. H. Wu, W. Zhou, T. J. Udovic, J. J. Rush, T. Yildirim, Chem. Mater. 2008, 20, 1245.
73. M. Matsuo, A. Remhof, P. Martelli, R. Caputo, M. Ernst, Y. Miura, T. Sato, H. Oguchi, H. Maekawa, H. Takamura, A. Borgschulte, A. Züttel, S. Orimo, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 16389.
74. M. Matsuo, T. Sato, Y. Miura, H. Oguchi, Y. Zhou, H. Maekawa, H. Takamura, S. Orimo, Chem. Mater. 2010, 22, 2702.
75. O. M. Løvvik, S. M. Opalka, H. W. Brinks, B. C. Hauback, Phys. Rev. B 2004, 69, 134117.
76. P. Vajeeston, P. Ravindran, A. Kjekshus, H. Fjellvåg, Phys. Rev. B 2004, 69, 020104.
77. M. J. van Setten, V. A. Popa, G. A. de Wijs, G. Brocks, Phys. Rev. B 2007, 75, 035204.
78. B. C. Hauback, H. W. Brinks, H. Fjellvåg, J. Alloys Compd. 2002, 346, 184.
79. H. W. Brinks, B. C. Hauback, J. Alloys Compd. 2003, 354, 143.
80. H. Oguchi, M. Matsuo, T. Sato, H. Takamura, H. Maekawa, H. Kuwano, S. Orimo, J. Appl. Phys. 2010, 107, 096104.
81. M. Menjo, H.-W. Li, M. Matsuo, K. Ikeda, S. Orimo, J. Ceram. Soc. Japan 2009, 117, 457.
82. R. Nesper, Prog. Solid State Chem. 1990, 20, 1.
83. M. Wörle, R. Nesper, Z. Anorg. Allg. Chem. 1995, 651, 1153.
84. H. Rosner, A. Kitaigorodsky, W. E. Pickett, Phys. Rev. Lett. 2002, 88, 127001.
85. A. Bharathi, S. J. Balaselvi, M. Premila, T. N. Sairam, G. L. N. Reddy, C. S. Sundar, Y. Hariharan, Solid State Commun. 2002, 124, 423.
86. L. Zhao, P. Klavins, K. Liu, J. Appl. Phys. 2003, 93, 8653.
87. D. Souptel, Z. Hossain, G. Behr, W. Löser, C. Geibel, Solid State Commun. 2003, 125, 17.
88. A. M. Fogg, P. R. Chalker, J. B. Claridge, G. R. Darling, M. J. Rosseinsky, Phys. Rev. B 2003, 67, 245106.
89. Y. Nakamori, S. Orimo, J. Alloys Compd. 2004, 370, L7.
90. J. Kawamura, in Solid State Ionics for Batteries, (Eds: T. Minami, M. Tatsumisago, M. Wakihara, C. Iwakura, S. Kohjiya, I. Tanaka), Springer-Verlag, Berlin 2005.
91. J. M. Donelan, Q. L. V. Naing, J. A. Hoffer, D. J. Weber, A. D. Kuo, Science 2008, 319, 807.
92. N. E. duToit, B. L. Wardle, S. G. Kim, Integ. Ferroelectrics 2005, 71, 121.
93. S. B. Horowitz, M. Sheplak, L. N. Cattafesta, T. Nishida, J. Micromech. Microeng. 2006, 16, S174.
94. H. Okamoto, T. Onuki, H. Kuwano, Appl. Phys. Lett. 2008, 93, 122901.
95. M. Armand, F. Endres, D. R. MacFarlane, H. Ohno, B. Scrosati, Nature Mater. 2009, 8, 621.
96. D. E. Farrell, D. Shin, C. Wolverton, Phys. Rev. B 2009, 80, 224201.
97. Y. Fukai, in The Metal-Hydrogen System, 2nd Ed., Springer-Verlag, Berlin 2005.
98. L. Pontonnier, S. Miraglia, D. Fruchart, J. L. Soubeyroux, A. Baudry, P. Boyer, J. Alloys Comp. 1992, 186, 241.
99. 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.
100. T. Noritake, H. Nozaki, M. Aoki, S. Towata, G. Kitahara, Y. Nakamori, S. Orimo, J. Alloys Comp. 2005, 393, 264.