Electronic activation of cathode superlattices at elevated temperatures-source of markedly accelerated oxygen reduction kinetics

Advanced Energy Materials

Volumn 3, Issue 9, 2013, Pages 1221-1229

  Chen, Yan ^a   Cai, Zhuhua ^a   Kuru, Yener ^a   Ma, Wen ^a   Tuller, Harry L ^a   Yildiz, Bilge ^a  

^a Massachusetts Institute of Technology Cambridge   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CATHODES; CHARGE TRANSFER; CHEMICAL ACTIVATION; COBALT COMPOUNDS; ELECTRIC POWER SYSTEMS; ELECTRIC UTILITIES; ELECTROLYTIC REDUCTION; ELECTRONIC STRUCTURE; ENERGY CONVERSION; ION BEAMS; KINETICS; OXYGEN; OXYGEN REDUCTION REACTION; SCANNING TUNNELING MICROSCOPY; SOLID OXIDE FUEL CELLS (SOFC);

ELECTRIC POWER PRODUCTION; ELECTRONIC ACTIVATION; ENERGY CONVERSION TECHNOLOGIES; FOCUSED ION BEAM MILLING; INTERFACIAL COUPLINGS; LOCAL ELECTRONIC STRUCTURES; NANOMETER RESOLUTIONS; OXYGEN REDUCTION KINETICS;

STRONTIUM;

EID: 84885238058     PISSN: 16146832     EISSN: 16146840     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/aenm.201300025     Document Type: Article

References (58)

1. H. A. Gasteiger, N. M. Markovic, Science 2009, 324, 48.
2. S. B. Adler, Chem. Rev. 2004, 104, 4791.
3. J. Suntivich, H. A. Gasteiger, N. Yabuuchi, H. Nakanishi, J. B. Goodenough, Y. Shao-Horn, Nat. Chem. 2011, 3, 546;
4. Y.-L. Lee, J. Kleis, J. Rossmeisl, Y. Shao-Horn, D. Morgan, Energy Environ. Sci. 2011, 4, 3966.
5. W. Jung, H. L. Tuller, Adv. Energy Mater. 2011, 1, 1184.
6. A. J. Jacobson, Chem. Mater. 2010, 22, 660;
7. A. Tarancon, M. Burriel, J. Santiso, S. J. Skinner, J. A. Kilner, J. Mater. Chem. 2010, 20, 3799.
8. J. Garcia-Barriocanal, A. Rivera-Calzada, M. Varela, Z. Sefrioui, E. Iborra, C. Leon, S. J. Pennycook, J. Santamaria, Science 2008, 321, 676.
9. M. Sase, F. Hermes, K. Yashiro, K. Sato, J. Mizusaki, T. Kawada, N. Sakai, H. Yokokawa, J. Electrochem . Soc. 2008, 155, B793.
10. K. Yashiro, T. Nakamura, M. Sase, F. Hermes, K. Sato, T. Kawada, J. Mizusaki, Electrochem. Solid State Lett. 2009, 12, B135.
11. E. J. Crumlin, E. Mutoro, S. J. Ahn, G. J. la O, D. N. Leonard, A. Borisevich, M. D. Biegalski, H. M. Christen, Y. Shao-Horn, J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 3149.
12. M. Sase, K. Yashiro, K. Sato, J. Mizusaki, T. Kawada, N. Sakai, K. Yamaji, T. Horita, H. Yokokawa, Solid State Ion. 2008, 178, 1843.
13. J. Januschewsky, M. Ahrens, A. Opitz, F. Kubel, J. Fleig, Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 3151;
14. S. B. Adler, Solid State Ion. 1998, 111, 125.
15. Z. H. Cai, Y. Kuru, J. W. Han, Y. Chen, B. Yildiz, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 17696.
16. Y. A. Mastrikov, R. Merkle, E. Heifets, E. A. Kotomin, J. Maier, J. Phys. Chem. C 2010, 114, 3017;
17. R. Merkle, Y. A. Mastrikov, E. Heifets, E. A. Kotomin, M. Kukla, J. Maier, ECS Trans. 2009, 25, 2753.
18. J. W. Han, B. Yildiz, Energy Environ. Sci. 2012, 5, 8598.
19. M. Burriel, G. Garcia, J. Santiso, J. A. Kilner, J. C. C. Richard, S. J. Skinner, J. Mater. Chem. 2008, 18, 416.
20. G. Kim, S. Wang, A. J. Jacobson, C. L. Chen, Solid State Ion. 2006, 177, 1461 ;
21. E. J. Opila, H. L. Tuller, B. J. Wuensch, J. Maier, J. Am. Ceram. Soc. 1993, 76, 2363.
22. A. Kushima, D. Parfitt, A. Chroneos, B. Yildiz, J. A. Kilner, R. W. Grimes, Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 2242.
23. A. Petric, P. Huang, F. Tietz, Solid State Ion. 2000, 135, 719.
24. V. V. Vashook, H. Ullmann, O. P. Olshevskaya, V. P. Kulik, V. E. Lukashevich, L. V. Kokhanovskij, Solid State Ion. 2000, 138, 99.
25. B. Peng, G. Chen, T. Wang, J. Zhou, J. J. Guo, Y. H. Cheng, K. Wu, J. Power Sources 2012, 201, 174.
26. A. Yamada, Y. Suzuki, K. Saka, M. Uehara, D. Mori, R. Kanno, T. Kiguchi, F. Mauvy, J. C. Grenier, Adv. Mater. 2008, 20, 4124.
27. L. P. Sun, Q. Li, L. H. Huo, H. Zhao, G. Y. Zhang, N. Lin, J. P. Viricelle, C. Pijolat, J Power Sources 2011, 196, 5835.
28. A. Ohtomo, D. A. Muller, J. L. Grazul, H. Y. Hwang, Nature 2002, 419, 378.
29. J. Chakhalian, J. W. Freeland, H. U. Habermeier, G. Cristiani, G. Khaliullin, M. van Veenendaal, B. Keimer, Science 2007, 318, 1114.
30. A. Kumar, F. Ciucci, A. N. Morozovska, S. V. Kalinin, S. Jesse, Nat. Chem. 2011, 3, 707;
31. M. W. Louie, A. Hightower, S. M. Haile, ACS Nano 2010, 4, 2811.
32. M. Basletic, J. L. Maurice, C. Carretero, G. Herranz, O. Copie, M. Bibes, E. Jacquet, K. Bouzehouane, S. Fusil, A. Barthelemy, Nat. Mater. 2008, 7, 621.
33. T. Y. Chien, J. A. Liu, J. Chakhalian, N. P. Guisinger, J. W. Freeland, Phys. Rev. B 2010, 82, 041101.
34. I. Valov, I. Sapezanskaia, A. Nayak, T. Tsuruoka, T. Bredow, T. Hasegawa, G. Staikov, M. Aono, R. Waser, Nat. Mater. 2012, 11, 530-535.
35. A. Nayak, T. Tamura, T. Tsuruoka, K. Terabe, S. Hosaka, T. Hasegawa, M. Aono, J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 604-608.
36. Y. Kuru, H. Jalili, Z. H. Cai, B. Yildiz, H. L. Tuller, Adv. Mater. 2011, 23, 4543.
37. A. Kushima, S. Yip, B. Yildiz, Phys. Rev. B 2010, 82, 115435.
38. J. J. Kim, Y. Kuru, Z. Cai, Y. Chen, H. L. Tuller, B. Yildiz, 2012 Unpublished.
39. E. Dagotto, Science 2005, 309, 257.
40. M. J. Gadre, Y. L. Lee, D. Morgan, Phys. Chem. Chem. Phys. 2012, 14, 2606.
41. C. W. Schneider, M. Esposito, I. Marozau, K. Conder, M. Doebeli, Y. Hu, M. Mallepell, A. Wokaun, T. Lippert, Appl. Phys. Lett. 2010, 97, 192107.
42. R. A. De Souza, Phys. Chem. Chem. Phys. 2009, 11, 9939.
43. M. V. Ganduglia-Pirovano, A. Hofmann, J. Sauer, Surf. Sci. Rep. 2007, 62, 219;
44. T. Nishimura, A. Ikeda, H. Namba, T. Morishita, Y. Kido, Surf. Sci. 1999, 421, 273.
45. K. Katsiev, B. Yildiz, K. Balasubramaniam, P. A. Salvador, Appl. Phys. Lett. 2009, 95, 092106.
46. Y. Chen, W. C. Jung, Z. Cai, J. J. Kim, H. Tuller, B. Yildiz, Energy Environ. Sci. 2012, 5, 7979.
47. N. A. Deskins, R. Rousseau, M. Dupuis, J. Phys. Chem. C 2010, 114, 5891
48. M. T. Greiner, M. G. Helander, W. M. Tang, Z. B. Wang, J. Qiu, Z. H. Lu, Nat. Mater. 2012, 11, 76.
49. R. F. Pierret, Semiconductor Device Fundamentals , Pearson Education, 1996.
50. P. W. Fry , I. E. Itskevich , D. J. Mowbray , M. S. Skolnick , J. J. Finley , J. A. Barker , E. P. O'Reilly , L. R. Wilson , I. A. Larkin , P. A. Maksym , M. Hopkinson , M. Al-Khafaji , J. P. R. David , A. G. Cullis , G. Hill , J. C. Clark , Phys. Rev. Lett. 2000 , 84 , 733
51. M. E. Messing , J. Wong-Leung , Z. Zanolli , H. J. Joyce , H. H. Tan , Q. Gao , L. R. Wallenberg , J. Johansson , C. Jagadish , Nano Lett. 2011 , 11 , 3899.
52. J. M. Bassat , P. Odier , A. Villesuzanne , C. Marin , M. Pouchard , Solid State Ion. 2004 , 167 , 341.
53. C. N. Munnings , S. J. Skinner , G. Amow , P. S. Whitfield , I. J. Davidson , Solid State Ion. 2005 , 176 , 1895.
54. E. Boehm , J. M. Bassat , P. Dordor , F. Mauvy , J. C. Grenier , P. Stevens , Solid State Ion. 2005 , 176 , 2717.
55. L. Wang , R. Merkle , J. Maier , T. Acarturk , U. Starke , Appl. Phys. Lett. 2009 , 94.
56. R. A. De Souza , J. A. Kilner , Solid State Ion. 1999 , 126 , 153.
57. E. P. Murray , S. A. Barnett , Solid State Ion. 2001 , 143 , 265.
58. A. V. Virkar , J. Chen , C. W. Tanner , J. W. Kim , Solid State Ion. 2000 ,131 , 189.