In situ transmission electron microscopy observations of electrochemical oxidation of Li2O2

Nano Letters

Volumn 13, Issue 5, 2013, Pages 2209-2214

  Zhong, Li ^a   Mitchell, Robert R ^b   Liu, Yang ^c   Gallant, Betar M ^b   Thompson, Carl V ^b   Huang, Jian Yu ^c   Mao, Scott X ^a   Shao Horn, Yang ^b  

^a University of Pittsburgh   (United States)

^b Massachusetts Institute of Technology   (United States)

^c SANDIA NATIONAL LABORATORIES   (United States)

Author keywords

electron transport limited; in situ TEM study; Lithium peroxide; lithium air battery; oxidation kinetics

Indexed keywords

ELECTRON TRANSPORT; IN-SITU TEM; LITHIUM PEROXIDES; LITHIUM-AIR BATTERY; OXIDATION KINETICS;

ELECTROCHEMICAL OXIDATION; ELECTRON TRANSPORT PROPERTIES; IN SITU PROCESSING; TRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPY;

LITHIUM;

EID: 84877289989     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl400731w     Document Type: Article

References (46)

1. Scrosati, B.; Garche, J. J Power Sources 2010, 195 (9) 2419-2430
2. Tarascon, J. M.; Armand, M. Nature 2001, 414 (6861) 359-367
3. Whittingham, M. S. Chem. Rev. 2004, 104 (10) 4271-4301
4. Bruce, P. G.; Freunberger, S. A.; Hardwick, L. J.; Tarascon, J. M. Nat. Mater. 2012, 11 (1) 19-29
5. Abraham, K. M.; Jiang, Z. J. Electrochem. Soc. 1996, 143 (1) 1-5
6. Girishkumar, G.; McCloskey, B.; Luntz, A. C.; Swanson, S.; Wilcke, W. J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1 (14) 2193-2203
7. Lu, Y.-C.; Gallant, B. M.; Kwabi, D. G.; Harding, J. R.; Mitchell, R. R.; Whittingham, M. S.; Shao-Horn, Y. Energy Environ. Sci. 2013, not SUPPL.ied.
8. Lu, Y.-C.; Gasteiger, H. A.; Parent, M. C.; Chiloyan, V.; Shao-Horn, Y. Electrochem. Solid-State Lett. 2010, 13 (6) A69-A72
9. Mitchell, R. R.; Gallant, B. M.; Thompson, C. V.; Shao-Horn, Y. Energy Environ. Sci. 2011, 4 (8) 2952-2958
10. Chase, M. W., Jr. NIST-JANAF Thermochemical Tables. In Journal of physical and chemical reference data, Monograph 9, 4 th ed.; 1998.
11. Freunberger, S. A.; Chen, Y.; Drewett, N. E.; Hardwick, L. J.; Bardé, F.; Bruce, P. G. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50 (37) 8609-8613
12. Freunberger, S. A.; Chen, Y. H.; Peng, Z. Q.; Griffin, J. M.; Hardwick, L. J.; Barde, F.; Novak, P.; Bruce, P. G. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133 (20) 8040-8047
13. Gallant, B. M.; Mitchell, R. R.; Kwabi, D. G.; Zhou, J.; Zuin, L.; Thompson, C. V.; Shao-Horn, Y. J. Phys. Chem. C 2012, 116 (39) 20800-20805
14. McCloskey, B. D.; Bethune, D. S.; Shelby, R. M.; Girishkumar, G.; Luntz, A. C. J. Phys. Chem. Lett. 2011, 2 (10) 1161-1166
15. McCloskey, B. D.; Speidel, A.; Scheffler, R.; Miller, D. C.; Viswanathan, V.; Hummelshøj, J. S.; Nørskov, J. K.; Luntz, A. C. J. Phys. Chem. Lett. 2012, 3 (8) 997-1001
16. Lu, Y.-C.; Kwabi, D. G.; Yao, K. P. C.; Harding, J. R.; Zhou, J.; Zuin, L.; Shao-Horn, Y. Energy Environ. Sci. 2011, 4 (8) 2999-3007
17. McCloskey, B. D.; Scheffler, R.; Speidel, A.; Bethune, D. S.; Shelby, R. M.; Luntz, A. C. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133 (45) 18038-18041
18. Lu, Y.-C.; Crumlin, E. J.; Veith, G. M.; Harding, J. R.; Mutoro, E.; Baggetto, L.; Dudney, N. J.; Liu, Z.; Shao-Horn, Y. Sci. Rep. 2012, 2, 715
19. Lu, Y.-C.; Shao-Horn, Y. J. Phys. Chem. Lett. 2013, 4 (1) 93-99
20. Black, R.; Oh, S. H.; Lee, J. H.; Yim, T.; Adams, B.; Nazar, L. F. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134 (6) 2902-2905
21. Lee, J.-H.; Black, R.; Popov, G.; Pomerantseva, E.; Nan, F.; Botton, G. A.; Nazar, L. F. Energy Environ. Sci. 2012, 5, 9558-9565
22. Wang, Z.-L.; Xu, D.; Xu, J.-J.; Zhang, L.-L.; Zhang, X.-B. Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 3699
23. Xu, D.; Wang, Z.-l.; Xu, J.-j.; Zhang, L.-l.; Zhang, X.-b. Chem. Commun. 2012, 48 (55) 6948-6950
24. Mitchell, R. R.; Gallant, B. M.; Shao-Horn, Y.; Thompson, C. V. J. Phys. Chem. Lett. 2013, 4, 1060-1064
25. Viswanathan, V.; Thygesen, K. S.; Hummelshoj, J. S.; Norskov, J. K.; Girishkumar, G.; McCloskey, B. D.; Luntz, A. C. J. Chem. Phys. 2011, 135 (21) 214704
26. Albertus, P.; Girishkumar, G.; McCloskey, B.; Sanchez-Carrera, R. S.; Kozinsky, B.; Christensen, J.; Luntz, A. C. J. Electrochem. Soc. 2011, 158 (3) A343-A351
27. Hummelshoj, J. S.; Blomqvist, J.; Datta, S.; Vegge, T.; Rossmeisl, J.; Thygesen, K. S.; Luntz, A. C.; Jacobsen, K. W.; Nørskov, J. K. J. Chem. Phys. 2010, 132, 071101
28. Ong, S. P.; Mo, Y.; Ceder, G. Phys. Rev. B 2012, 85 (8) 081105
29. Radin, M. D.; Rodriguez, J. F.; Tian, F.; Siegel, D. J. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134 (2) 1093-1103
30. Chen, D.; Indris, S.; Schulz, M.; Gamer, B.; Monig, R. J Power Sources 2011, 196 (15) 6382-6387
31. Huang, J. Y.; Zhong, L.; Wang, C. M.; Sullivan, J. P.; Xu, W.; Zhang, L. Q.; Mao, S. X.; Hudak, N. S.; Liu, X. H.; Subramanian, A.; Fan, H. Y.; Qi, L. A.; Kushima, A.; Li, J. Science 2010, 330 (6010) 1515-1520
32. Bhattacharyya, R.; Key, B.; Chen, H. L.; Best, A. S.; Hollenkamp, A. F.; Grey, C. P. Nat. Mater. 2010, 9 (6) 504-510
33. Wang, C. M.; Xu, W.; Liu, J.; Zhang, J. G.; Saraf, L. V.; Arey, B. W.; Choi, D. W.; Yang, Z. G.; Xiao, J.; Thevuthasan, S.; Baer, D. R. Nano Lett. 2011, 11 (5) 1874-1880
34. Zhong, L.; Liu, X. H.; Wang, G. F.; Mao, S. X.; Huang, J. Y. Phys. Rev. Lett. 2011, 106, 24
35. Liu, X. H.; Zheng, H.; Zhong, L.; Huan, S.; Karki, K.; Zhang, L. Q.; Liu, Y.; Kushima, A.; Liang, W. T.; Wang, J. W.; Cho, J. H.; Epstein, E.; Dayeh, S. A.; Picraux, S. T.; Zhu, T.; Li, J.; Sullivan, J. P.; Cumings, J.; Wang, C. S.; Mao, S. X.; Ye, Z. Z.; Zhang, S. L.; Huang, J. Y. Nano Lett. 2011, 11 (8) 3312-3318
36. Liu, Y.; Zheng, H.; Liu, X. H.; Huang, S.; Zhu, T.; Wang, J. W.; Kushima, A.; Hudak, N. S.; Huang, X.; Zhang, S. L.; Mao, S. X.; Qian, X. F.; Li, J.; Huang, J. Y. ACS Nano 2011, 5 (9) 7245-7253
37. Liu, X. H.; Wang, J. W.; Liu, Y.; Zheng, H.; Kushima, A.; Huang, S.; Zhu, T.; Mao, S. X.; Li, J.; Zhang, S. L.; Lu, W.; Tour, J. M.; Huang, J. Y. Carbon 2012, 50 (10) 3836-3844
38. Hart, A. J.; Slocum, A. H. J. Phys. Chem. B 2006, 110 (16) 8250-8257
39. Nessim, G. D.; Hart, A. J.; Kim, J. S.; Acquaviva, D.; Oh, J. H.; Morgan, C. D.; Seita, M.; Leib, J. S.; Thompson, C. V. Nano Lett. 2008, 8 (11) 3587-3593
40. Cota, L. G.; de la Mora, P. Acta Crystallogr., Sect. B 2005, 61, 133-136
41. Perng, Y.-C.; Cho, J.; Membreno, D.; Dunn, B.; Toney, M. F.; Chang, J. P. 11th International Conference on Atomic Layer Deposition, Cambridge, MA, June 26-29, 2011.
42. Liu, Y.; Hudak, N. S.; Huber, D. L.; Limmer, S. J.; Sullivan, J. P.; Huang, J. Y. Nano Lett. 2011, 11 (10) 4188-4194
43. Liu, X. H.; Zhong, L.; Huang, S.; Mao, S. X.; Zhu, T.; Huang, J. Y. ACS Nano 2012, 6 (2) 1522-1531
44. Wang, F.; Graetz, J.; Moreno, M. S.; Ma, C.; Wu, L. J.; Volkov, V.; Zhu, Y. M. ACS Nano 2011, 5 (2) 1190-1197
45. Li, J.; Li, H. M.; Liang, X. Q.; Zhang, S. O.; Zhao, T.; Xia, D. G.; Wu, Z. Y. J. Phys. Chem. A 2009, 113 (5) 791-796
46. Charlier, J. C.; Blase, X.; Roche, S. Rev. Mod. Phys. 2007, 79 (2) 677-732