The effect of oxygen crossover on the anode of a Li-O2 battery using an ether-based solvent: Insights from experimental and computational studies

ChemSusChem

Volumn 6, Issue 1, 2013, Pages 51-55

  Assary, Rajeev S ^a   Lu, Jun ^a   Du, Peng ^a   Luo, Xiangyi ^a,b   Zhang, Xiaoyi ^a   Ren, Yang ^a   Curtiss, Larry A ^a   Amine, Khalil ^a  

^a ARGONNE NATIONAL LABORATORY   (United States)

^b UNIVERSITY OF UTAH   (United States)

Author keywords

batteries; electrochemistry; lithium; membranes; oxygen

Indexed keywords

COMPUTATIONAL STUDIES; EFFECT OF OXYGEN; ELECTROLYTE DECOMPOSITION; INFLUENCE OF OXYGEN; LITHIUM ANODE;

ELECTROCHEMISTRY; ELECTROLYTES; ETHERS; LITHIUM; MEMBRANES; ORGANIC COMPOUNDS; OXYGEN; SOLAR CELLS;

LITHIUM BATTERIES;

ETHER DERIVATIVE; ETHYLENE GLYCOL DERIVATIVE; LITHIUM; OXYGEN; SOLVENT; TETRAGLYME;

ARTICLE; CHEMISTRY; ELECTRODE; POWER SUPPLY;

ELECTRIC POWER SUPPLIES; ELECTRODES; ETHERS; ETHYLENE GLYCOLS; LITHIUM; OXYGEN; SOLVENTS;

MLCS; MLOWN;

EID: 84872301023     PISSN: 18645631     EISSN: 1864564X     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/cssc.201200810     Document Type: Article

References (39)

1. K. M. Abraham, Z. Jiang, J. Electrochem. Soc. 1996, 143, 1.
2. P. G. Bruce, S. A. Freunberger, L. J. Hardwick, J.-M. Tarascon, Nat. Mater. 2011, 11, 19.
3. G. Girishkumar, B. McCloskey, A. C. Luntz, S. Swanson, W. Wilcke, J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 2193.
4. R. Black, S. H. Oh, J.-H. Lee, T. Yim, B. Adams, L. F. Nazar, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 2902.
5. J. Christensen, P. Albertus, R. S. Sanchez-Carrera, T. Lohmann, B. Kozinsky, R. Liedtke, J. Ahmed, A. Kojic, J. Electrochem. Soc. 2012, 159, R 1.
6. Y. Shao, S. Park, J. Xiao, J.-G. Zhang, Y. Wang, J. Liu, ACS Catal. 2012, 2, 844.
7. C. O. Laoire, S. Mukerjee, E. J. Plichta, M. A. Hendrickson, K. M. Abraham, J. Electrochem. Soc. 2011, 158, A 302.
8. B. D. McCloskey, R. Scheffler, A. Speidel, D. S. Bethune, R. M. Shelby, A. C. Luntz, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 18038.
9. S. A. Freunberger, Y. Chen, Z. Peng, J. M. Griffin, L. J. Hardwick, F. Barde, P. Novak, P. G. Bruce, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 8040.
10. S. A. Freunberger, Y. Chen, N. E. Drewett, L. J. Hardwick, F. Bardé, P. G. Bruce, Angew. Chem. 2011, 123, 8768
11. Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 8609.
12. B. D. McCloskey, A. Speidel, R. Scheffler, D. C. Miller, V. Viswanathan, J. S. Hummelshoj, J. K. Norskov, A. C. Luntz, J. Phys. Chem. Lett. 2012, 3, 997.
13. Z. Zhang, J. Lu, R. S. Assary, P. Du, H.-H. Wang, Y.-K. Sun, Y. Qin, K. C. Lau, J. Greeley, P. C. Redfern, H. Iddir, L. A. Curtiss, K. Amine, J. Phys. Chem. C 2011, 115, 25535.
14. R. R. Mitchell, B. M. Gallant, C. V. Thompson, Y. Shao-Horn, Energy Environ. Sci. 2011, 4, 2952.
15. B. D. McCloskey, D. S. Bethune, R. M. Shelby, G. Girishkumar, A. C. Luntz, J. Phys. Chem. Lett. 2011, 2, 1161.
16. C. O. Laoire, S. Mukerjee, K. M. Abraham, E. J. Plichta, M. A. Hendrickson, J. Phys. Chem. C 2010, 114, 9178.
17. Y. Chen, S. A. Freunberger, Z. Peng, F. Barde, P. G. Bruce, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 7952.
18. T. Ogasawara, A. Debart, M. Holzapfel, P. Novak, P. G. Bruce, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 1390.
19. F. Mizuno, S. Nakanishi, Y. Kotani, S. Yokoishi, H. Iba, Electrochemistry 2010, 78, 403.
20. H. Wang, K. Xie, Electrochim. Acta 2012, 64, 29.
21. H.-G. Jung, J. Hassoun, J.-B. Park, Y.-K. Sun, B. Scrosati, Nat. Chem. 2012, 4, 579.
22. Z. Peng, S. A. Freunberger, Y. Chen, P. G. Bruce, Science 2012, 337, 563.
23. K. Brandt, Solid State Ionics 1994, 69, 173.
24. D. Aurbach, E. Zinigrad, Y. Cohen, H. Teller, Solid State Ionics 2002, 148, 405.
25. A. Kraytsberg, Y. Ein-Eli, J. Power Sources 2011, 196, 886.
26. X. Li, P. Meduri, X. Chen, W. Qi, M. H. Engelhard, W. Xu, F. Ding, J. Xiao, W. Wang, C. Wang, J.-G. Zhang, J. Liu, J. Mater. Chem. 2012, 22, 11014.
27. D. Choi, D. Wang, V. V. Viswanathan, I.-T. Bae, W. Wang, Z. Nie, J.-G. Zhang, G. L. Graff, J. Liu, Z. Yang, T. Duong, Electrochem. Commun. 2010, 12, 378.
28. C. K. Chan, H. Peng, G. Liu, K. McIlwrath, X. F. Zhang, R. A. Huggins, Y. Cui, Nat. Nanotechnol. 2008, 3, 31.
29. W.-J. Zhang, J. Power Sources 2011, 196, 13.
30. A. N. Dey, Thin Solid Films 1977, 43, 131.
31. A. S. Aricò, P. Bruce, B. Scrosati, J.-M. Tarascon, W. van Schalkwijk, Nat. Mater. 2005, 4, 366.
32. G. V. Zhuang, H. Yang, B. Blizanac, J. Philip, N. Ross, Electrochem. Solid-State Lett. 2005, 8, A 441.
33. B. Kumar, J. Kumar, R. Leese, J. P. Fellner, S. J. Rodrigues, K. M. Abraham, J. Electrochem. Soc. 2010, 157, A 50.
34. M. Armand, J. M. Tarascon, Nature 2008, 451, 652.
35. T. Zhang, N. Imanishi, S. Hasegawa, A. Hirano, J. Xie, Y. Takeda, O. Yamamoto, N. Sammes, J. Electrochem. Soc. 2008, 155, A 965.
36. L. A. Curtiss, P. C. Redfern, K. Raghavachari, J. Chem. Phys. 2007, 127, 124105.
37. R. S. Assary, L. A. Curtiss, P. C. Redfern, Z. Zhang, K. Amine, J. Phys. Chem. C 2011, 115, 12216.
38. A. V. Marenich, C. J. Cramer, D. G. Truhlar, J. Phys. Chem. B 2009, 113, 6378.
39. R. A. Gaussian 09, M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, G. E. Scuseria, M. A. Robb, J. R. Cheeseman, G. Scalmani, V. Barone, B. Mennucci, G. A. Petersson, H. Nakatsuji, M. Caricato, X. Li, H. P. Hratchian, A. F. Izmaylov, J. Bloino, G. Zheng, J. L. Sonnenberg, M. Hada, M. Ehara, K. Toyota, R. Fukuda, J. Hasegawa, M. Ishida, T. Nakajima, Y. Honda, O. Kitao, H. Nakai, T. Vreven, J. A. Montgomery, Jr., J. E. Peralta, F. Ogliaro, M. Bearpark, J. J. Heyd, E. Brothers, K. N. Kudin, V. N. Staroverov, R. Kobayashi, J. Normand, K. Raghavachari, A. Rendell, J. C. Burant, S. S. Iyengar, J. Tomasi, M. Cossi, N. Rega, J. M. Millam, M. Klene, J. E. Knox, J. B. Cross, V. Bakken, C. Adamo, J. Jaramillo, R. Gomperts, R. E. Stratmann, O. Yazyev, A. J. Austin, R. Cammi, C. Pomelli, J. W. Ochterski, R. L. Martin, K. Morokuma, V. G. Zakrzewski, G. A. Voth, P. Salvador, J. J. Dannenberg, S. Dapprich, A. D. Daniels, Ö. Farkas, J. B. Foresman, J. V. Ortiz, J. Cioslowski, D. J. Fox, Gaussian, Inc., Wallingford CT, 2009.