Charge transport in lithium peroxide: Relevance for rechargeable metal-air batteries

Energy and Environmental Science

Volumn 6, Issue 8, 2013, Pages 2370-2379

  Radin, Maxwell D ^a   Siegel, Donald J ^a  

^a UNIVERSITY OF MICHIGAN   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

DISCHARGE CAPACITIES; ELECTRONIC CONDUCTIVITY; FIRST-PRINCIPLES CALCULATION; INTRINSIC DEFECTS; LITHIUM PEROXIDES; METAL-AIR BATTERY; PRODUCT MORPHOLOGY; RECHARGE MECHANISMS;

ALKALINITY; CALCULATIONS; CARRIER TRANSPORT; DEFECTS; DIGITAL STORAGE; DIMERS; LITHIUM; OXIDATION; PEROXIDES; POLARONS;

LITHIUM BATTERIES;

CRYSTAL STRUCTURE; DEFECT; ELECTRIC FIELD; ELECTRICAL CONDUCTIVITY; ENERGY EFFICIENCY; LITHIUM; PERFORMANCE ASSESSMENT;

EID: 84882706507     PISSN: 17545692     EISSN: 17545706     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c3ee41632a     Document Type: Article

References (78)

1. J. Christensen P. Albertus R. S. Sánchez-Carrera T. Lohmann B. Kozinsky R. Liedtke J. Ahmed A. Kojic J. Electrochem. Soc. 2012 159 R1
2. G. Girishkumar B. McCloskey A. C. Luntz S. Swanson W. Wilcke J. Phys. Chem. Lett. 2010 1 2193 2203
3. D. Capsoni M. Bini S. Ferrari E. Quartarone P. Mustarelli J. Power Sources 2012 220 253 263
4. L. J. Hardwick P. G. Bruce Curr. Opin. Solid State Mater. Sci. 2012 16 178 185
5. V. Viswanathan K. S. Thygesen J. S. Hummelshøj J. K. Nørskov G. Girishkumar B. D. McCloskey a. C. Luntz J. Chem. Phys. 2011 135 214704
6. P. Albertus G. Girishkumar B. McCloskey R. S. Sánchez-Carrera B. Kozinsky J. Christensen A. C. Luntz J. Electrochem. Soc. 2011 158 A343
7. S. K. Das S. Xu A.-H. Emwas Y. Y. Lu S. Srivastava L. a. Archer Energy Environ. Sci. 2012 5 8927
8. Y.-C. Lu Y. Shao-Horn J. Phys. Chem. Lett. 2013 4 93 99
9. V. Viswanathan J. K. Nørskov A. Speidel R. Scheffler S. Gowda A. C. Luntz J. Phys. Chem. Lett. 2013 4 556 560
10. Y.-C. Lu B. M. Gallant D. G. Kwabi J. R. Harding R. R. Mitchell M. S. Whittingham Y. Shao-Horn Energy Environ. Sci. 2013 6 750
11. A. Kraytsberg Y. Ein-Eli Nano Energy 2012 10.1016/j.nanoen.2012.11.016
12. J. S. Hummelshøj J. Blomqvist S. Datta T. Vegge J. Rossmeisl K. S. Thygesen A. C. Luntz K. W. Jacobsen J. K. Nørskov J. Chem. Phys. 2010 132 071101
13. J. Chen J. S. Hummelshøj K. S. Thygesen J. S. G. Myrdal J. K. Nørskov T. Vegge Catal. Today 2011 165 2 9
14. S. P. Ong Y. Mo G. Ceder Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2012 85 081105
15. J. Kang Y. S. Jung S.-H. Wei A. Dillon Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2012 85 035210
16. Y. Zhao C. Ban J. Kang S. Santhanagopalan G.-H. Kim S.-H. Wei A. C. Dillon Appl. Phys. Lett. 2012 101 023903
17. M. D. Radin J. F. Rodriguez F. Tian D. J. Siegel J. Am. Chem. Soc. 2012 134 1093 1103
18. M. D. Radin F. Tian D. J. Siegel J. Mater. Sci. 2012 47 7564 7570
19. J. M. García-Lastra J. S. G. Myrdal R. Christensen K. S. Thygesen T. Vegge J. Phys. Chem. C 2013 117 5568 5577
20. J. Heyd G. E. Scuseria M. Ernzerhof J. Chem. Phys. 2003 118 8207
21. A. V. Krukau O. a. Vydrov A. F. Izmaylov G. E. Scuseria J. Chem. Phys. 2006 125 224106
22. M. Shishkin G. Kresse Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2006 74 035101
23. M. Shishkin M. Marsman G. Kresse Phys. Rev. Lett. 2007 99 246403
24. W. Xu V. V. Viswanathan D. Wang S. a. Towne J. Xiao Z. Nie D. Hu J.-G. Zhang J. Power Sources 2011 196 3894 3899
25. J. R. Harding Y. Lu Y. Shao-horn Phys. Chem. Chem. Phys. 2012 14 10540 10546
26. M. Song D. Zhu L. Zhang X. Wang L. Huang Q. Shi R. Mi H. Liu J. Mei L. W. M. Lau Y. Chen J. Solid State Electrochem. 2013 17 2061 2069
27. V. Anandan R. Kudla A. Drews J. Adams M. Karulkar ECS Trans. 2012 41 167 174
28. G. Kresse J. Hafner Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1994 49 14251 14269
29. G. Kresse J. Furthmüller Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1996 54 11169 11186
30. G. Kresse J. Furthmüller Comput. Mater. Sci. 1996 6 15 50
31. G. Kresse J. Hafner Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1993 47 558 561
32. M. C. Payne G. Makov Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1995 51 4014 4022
33. H.-P. Komsa T. Rantala A. Pasquarello Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2012 86 045112
34. L. Wang T. Maxisch G. Ceder Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2006 73 195107
35. S. Kurth J. P. Perdew P. Blaha Int. J. Quantum Chem. 1999 75 889
36. J. S. Hummelshøj A. C. Luntz J. K. Nørskov J. Chem. Phys. 2013 138 034703
37. G. Pacchioni J. Chem. Phys. 2008 128 182505
38. W. R. L. Lambrecht Phys. Status Solidi B 2011 248 1547 1558
39. A. Alkauskas P. Broqvist A. Pasquarello Phys. Status Solidi B 2011 248 775 789
40. M. Choi A. Janotti C. G. Van de Walle J. Appl. Phys. 2013 113 044501
41. C. G. Van de Walle J. Appl. Phys. 2004 95 3851
42. a. B. Sproul M. a. Green J. Appl. Phys. 1991 70 846
43. R. J. D. Tilley, Defects in Solids, John Wiley & Sons, Inc., 2008
44. D. S. Sholl and J. A. Steckel, Density Functional Theory: A Practical Introduction, Wiley, Hoboken, NJ, 2009
45. H. Jónsson, G. Mills and K. W. Jacobsen, Classical And Quantum Dynamics, in Condensed Phase Simulations, ed., B. J. Berne, G. Ciccotti, and, D. F. Coker, World Scientific, 1998, pp. 385-404
46. J. P. Perdew K. Burke M. Ernzerhof Phys. Rev. Lett. 1996 77 3865 3868
47. C. Delacourt L. Laffont R. Bouchet C. Wurm J.-B. Leriche M. Morcrette J.-M. Tarascon C. Masquelier J. Electrochem. Soc. 2005 152 A913
48. R. A. Serway and J. W. Jewett, Principles of Physics: A Calculus-Based Text, Brooks/Cole, Cengage Learning, Boston, MA, 2013
49. F. A. Kröger, The chemistry of imperfect crystals, North-Holland Pub. Co., American Elsevier, Amsterdam, New York, 1973
50. O. Gerbig R. Merkle J. Maier Adv. Mater. 2013 25 3129 3133
51. L. Zhong R. R. Mitchell Y. Liu B. M. Gallant C. V. Thompson J. Y. Huang S. X. Mao Y. Shao-Horn Nano Lett. 2013 13 2209 2214
52. G. M. Veith J. Nanda L. H. Delmau N. J. Dudney J. Phys. Chem. Lett. 2012 3 1242 1247
53. B. D. Mccloskey A. Speidel R. Scheffler D. C. Miller V. Viswanathan J. S. Hummelshøj J. K. Nørskov A. C. Luntz J. Phys. Chem. Lett. 2012 3 997 1001
54. B. D. McCloskey D. S. Bethune R. M. Shelby T. Mori R. Scheffler A. Speidel M. Sherwood A. C. Luntz J. Phys. Chem. Lett. 2012 3 3043 3047
55. L. Nazar B. Adams R. Black C. Radtke K. Zaghib M. Trudeau Energy Environ. Sci. 2013 6 1772
56. R. Ramprasad H. Zhu P. Rinke M. Scheffler Phys. Rev. Lett. 2012 108 1 5
57. P. Mori-Sánchez A. Cohen W. Yang Phys. Rev. Lett. 2008 100 146401
58. M. Shishkin G. Kresse Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2007 75 1 9
59. N. A. Deskins M. Dupuis J. Phys. Chem. C 2008 113 346 358
60. J. Adams M. Karulkar J. Power Sources 2012 199 247 255
61. T. Kudo and K. Fueki, Solid State Ionics, Kodansha VCH, Tokyo, Japan Weinheim, FRG, New York, NY, USA, 1990
62. R. R. Mitchell B. M. Gallant Y. Shao-horn C. V. Thompson J. Phys. Chem. Lett. 2013 4 1060 1064
63. A. U. Khan S. D. Mahanti J. Chem. Phys. 1975 63 2271
64. K. Abraham Z. Jiang J. Electrochem. Soc. 1996 143 1 5
65. T. Ogasawara A. Débart M. Holzapfel P. Novák P. G. Bruce J. Am. Chem. Soc. 2006 128 1390 1393
66. Y.-C. Lu H. A. Gasteiger M. C. Parent V. Chiloyan Y. Shao-Horn Electrochem. Solid-State Lett. 2010 13 A69
67. W. Xu K. Xu V. V. Viswanathan S. A. Towne J. S. Hardy J. Xiao Z. Nie D. Hu D. Wang J.-G. Zhang J. Power Sources 2011 196 9631 9639
68. Q. Sun Y. Yang Z.-W. Fu Electrochem. Commun. 2012 16 22 25
69. P. Hartmann C. L. Bender M. Vračar A. K. Dürr A. Garsuch J. Janek P. Adelhelm Nat. Mater. 2013 12 228 32
70. X. Ren Y. Wu J. Am. Chem. Soc. 2013 135 2923 6
71. M. N. Obrovac R. a. Dunlap R. J. Sanderson J. R. Dahn J. Electrochem. Soc. 2001 148 A576
72. P. Poizot S. Laruelle S. Grugeon L. Dupont J. M. Tarascon Nature 2000 407 496 499
73. G. Cohn Y. Ein-Eli J. Power Sources 2010 195 4963 4970
74. J. Yang D. Zhai H.-H. Wang K. C. Lau J. A. Schlueter P. Du D. J. Myers Y.-K. Sun L. A. Curtiss K. Amine Phys. Chem. Chem. Phys. 2013 15 3764 71
75. K. C. Lau R. S. Assary P. Redfern J. Greeley L. a. Curtiss J. Phys. Chem. C 2012 116 23890 23896
76. N.-G. Vannerberg, in Progress in Inorganic Chemistry, John Wiley & Sons, Inc., 1962, pp. 125-197
77. A. V. Chadwick K. W. Flack J. H. Strange J. Harding Solid State Ionics 1988 28-30 185 188
78. P. W. M. Jacobst M. L. Vernont J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1990 86 1233 1238