Highly reversible Mg insertion in nanostructured Bi for Mg ion batteries

Nano Letters

Volumn 14, Issue 1, 2014, Pages 255-260

  Shao, Yuyan ^a   Gu, Meng ^a   Li, Xiaolin ^a   Nie, Zimin ^a   Zuo, Pengjian ^a   Li, Guosheng ^a   Liu, Tianbiao ^a   Xiao, Jie ^a   Cheng, Yingwen ^a   Wang, Chongmin ^a   Zhang, Ji Guang ^a   Liu, Jun ^a  

^a PACIFIC NORTHWEST NATIONAL LABORATORY   (United States)

Author keywords

anode; bismuth nanotube; Energy storage; insertion; magnesium battery

Indexed keywords

COULOMBIC EFFICIENCY; DIFFUSION LENGTH; HIGH-PERFORMANCE ANODE MATERIALS; INSERTION; MAGNESIUM BATTERIES; NANO-STRUCTURED; RECHARGEABLE MAGNESIUM BATTERY; REVERSIBLE SPECIFIC CAPACITY;

ANODES; BISMUTH; ELECTROLYTES; ENERGY STORAGE; NANOTUBES;

MAGNESIUM;

EID: 84892145249     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl403874y     Document Type: Article

References (60)

1. Yoo, H. D.; Shterenberg, I.; Gofer, Y.; Gershinsky, G.; Pour, N.; Aurbach, D. Energy Environ. Sci. 2013, 6, 2265-2279
2. Levi, E.; Gofer, Y.; Aurbach, D. Chem. Mater. 2010, 22, 860-868
3. Aurbach, D.; Lu, Z.; Schechter, A.; Gofer, Y.; Gizbar, H.; Turgeman, R.; Cohen, Y.; Moshkovich, M.; Levi, E. Nature 2000, 407, 724-727
4. Muldoon, J.; Bucur, C. B.; Oliver, A. G.; Sugimoto, T.; Matsui, M.; Kim, H. S.; Allred, G. D.; Zajicek, J.; Kotani, Y. Energy Environ. Sci. 2012, 5, 5941-5950
5. Guo, Y. S.; Zhang, F.; Yang, J.; Wang, F. F.; NuLi, Y. N.; Hirano, S. I. Energy Environ. Sci. 2012, 5, 9100-9106
6. Mizrahi, O.; Amir, N.; Pollak, E.; Chusid, O.; Marks, V.; Gottlieb, H.; Larush, L.; Zinigrad, E.; Aurbach, D. J. Electrochem. Soc. 2008, 155, A103-A109
7. Kim, H. S.; Arthur, T. S.; Allred, G. D.; Zajicek, J.; Newman, J. G.; Rodnyansky, A. E.; Oliver, A. G.; Boggess, W. C.; Muldoon, J. Nat. Commun. 2011, 2, 427
8. Mohtadi, R.; Matsui, M.; Arthur, T. S.; Hwang, S. J. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 9780-9783
9. Pour, N.; Gofer, Y.; Major, D. T.; Aurbach, D. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 6270-6278
10. Levi, E.; Gershinsky, G.; Aurbach, D.; Isnard, O.; Ceder, G. Chem. Mater. 2009, 21, 1390-1399
11. Rasul, S.; Suzuki, S.; Yamaguchi, S.; Miyayama, M. Electrochim. Acta 2012, 82, 243-249
12. Gershinsky, G.; Yoo, H. D.; Gofer, Y.; Aurbach, D. Langmuir 2013, 29, 10964-10972
13. Imamura, D.; Miyayama, M.; Hibino, M.; Kudo, T. J. Electrochem. Soc. 2003, 150, A753-A758
14. Zhang, R. G.; Yu, X. Q.; Nam, K. W.; Ling, C.; Arthur, T. S.; Song, W.; Knapp, A. M.; Ehrlich, S. N.; Yang, X. Q.; Matsui, M. Electrochem. Commun. 2012, 23, 110-113
15. Xu, K. Chem. Rev. 2004, 104 (10) 4303-4417
16. Lu, Z.; Schechter, A.; Moshkovich, M.; Aurbach, D. J. Electroanal. Chem. 1999, 466, 203-217
17. Gregory, T. D.; Hoffman, R. J.; Winterton, R. C. J. Electrochem. Soc. 1990, 137, 775-780
18. Aurbach, D.; Gofer, Y.; Schechter, A.; Chusid, O.; Gizbar, H.; Cohen, Y.; Moshkovich, M.; Turgeman, R. J. Power Sources 2001, 97-8, 269-273
19. Aurbach, D.; Schechter, A.; Moshkovich, M.; Cohen, Y. J. Electrochem. Soc. 2001, 148, A1004-A1014
20. Aurbach, D.; Gizbar, H.; Schechter, A.; Chusid, O.; Gottlieb, H. E.; Gofer, Y.; Goldberg, I. J. Electrochem. Soc. 2002, 149, A115-A121
21. Muldoon, J.; Bucur, C. B.; Oliver, A. G.; Zajicek, J.; Allred, G. D.; Boggess, W. C. Energy Environ. Sci. 2013, 6, 482-487
22. Yagi, S.; Tanaka, A.; Ichikawa, Y.; Ichitsubo, T.; Matsubara, E. J. Electrochem. Soc. 2013, 160, C83-C88
23. Lv, D. P.; Xu, T.; Saha, P.; Datta, M. K.; Gordin, M. L.; Manivannan, A.; Kumta, P. N.; Wang, D. H. J. Electrochem. Soc. 2013, 160, A351-A355
24. Cheng, G.; Xu, Q.; Ding, F.; Sang, L.; Liu, X. J.; Cao, D. X. Electrochim. Acta 2013, 88, 790-797
25. Ellis, B. L.; Lee, K. T.; Nazar, L. F. Chem. Mater. 2010, 22, 691-714
26. Winter, M.; Besenhard, J. O.; Spahr, M. E.; Novak, P. Adv. Mater. 1998, 10, 725-763
27. Whittingham, M. S. Chem. Rev. 2004, 104, 4271-4301
28. Li, H.; Huang, X. J.; Chen, L. Q.; Wu, Z. G.; Liang, Y. Electrochem. Solid-State Lett. 1999, 2, 547-549
29. Winter, M.; Besenhard, J. O. Electrochim. Acta 1999, 45, 31-50
30. Scrosati, B.; Garche, J. J. Power Sources 2010, 195, 2419-2430
31. Dahn, J. R.; Zheng, T.; Liu, Y. H.; Xue, J. S. Science 1995, 270, 590-593
32. Goodenough, J. B.; Kim, Y. Chem. Mater. 2010, 22, 587-603
33. Wang, Y.; Cao, G. Z. Adv. Mater. 2008, 20, 2251-2269
34. Hu, Y. S.; Demir-Cakan, R.; Titirici, M. M.; Muller, J. O.; Schlogl, R.; Antonietti, M.; Maier, J. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 1645-1649
35. Jiao, F.; Bao, J. L.; Hill, A. H.; Bruce, P. G. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 9711-9716
36. Dudley, J. T.; Wilkinson, D. P.; Thomas, G.; Levae, R.; Woo, S.; Blom, H.; Horvath, C.; Juzkow, M. W.; Denis, B.; Juric, P.; Aghakian, P.; Dahn, J. R. J. Power Sources 1991, 35, 59-82
37. Arthur, T. S.; Singh, N.; Matsui, M. Electrochem. Commun. 2012, 16, 103-106
38. Singh, N.; Arthur, T. S.; Ling, C.; Matsui, M.; Mizuno, F. Chem. Commun. 2013, 49, 149-151
39. Malyi, O. I.; Tan, T. L.; Manzhos, S. J. Power Sources 2013, 233, 341-345
40. Chan, C. K.; Peng, H. L.; Liu, G.; McIlwrath, K.; Zhang, X. F.; Huggins, R. A.; Cui, Y. Nat. Nanotechnol. 2008, 3, 31-35
41. Bruce, P. G.; Scrosati, B.; Tarascon, J. M. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 2930-2946
42. Poizot, P.; Laruelle, S.; Grugeon, S.; Dupont, L.; Tarascon, J. M. Nature 2000, 407, 496-499
43. Kim, M. G.; Cho, J. Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 1497-1514
44. Sun, Y. K.; Chen, Z. H.; Noh, H. J.; Lee, D. J.; Jung, H. G.; Ren, Y.; Wang, S.; Yoon, C. S.; Myung, S. T.; Amine, K. Nat. Mater. 2012, 11, 942-947
45. Guo, Y. G.; Hu, Y. S.; Sigle, W.; Maier, J. Adv. Mater. 2007, 19, 2087-2091
46. Malik, R.; Burch, D.; Bazant, M.; Ceder, G. Nano Lett. 2010, 10, 4123-4127
47. Meethong, N.; Huang, H. Y. S.; Carter, W. C.; Chiang, Y. M. Electrochem. Solid-State Lett. 2007, 10, A134-A138
48. Lou, X. W.; Wang, Y.; Yuan, C. L.; Lee, J. Y.; Archer, L. A. Adv. Mater. 2006, 18, 2325-2329
49. Lee, S. W.; Yabuuchi, N.; Gallant, B. M.; Chen, S.; Kim, B. S.; Hammond, P. T.; Shao-Horn, Y. Nat. Nanotechnol. 2010, 5, 531-537
50. Amine, K.; Belharouak, I.; Chen, Z. H.; Tran, T.; Yumoto, H.; Ota, N.; Myung, S. T.; Sun, Y. K. Adv. Mater. 2010, 22, 3052-3057
51. Cao, Y. L.; Xiao, L. F.; Wang, W.; Choi, D. W.; Nie, Z. M.; Yu, J. G.; Saraf, L. V.; Yang, Z. G.; Liu, J. Adv. Mater. 2011, 23, 3155-3160
52. Yang, B. J.; Li, C.; Hu, H. M.; Yang, X. G.; Li, Q. W.; Qian, Y. T. Eur. J. Inorg. Chem. 2003, 20, 3699-3702
53. Li, Y. D.; Wang, J. W.; Deng, Z. X.; Wu, Y. Y.; Sun, X. M.; Yu, D. P.; Yang, P. D. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 9904-9905
54. O'Connell, M. J.; Bachilo, S. M.; Huffman, C. B.; Moore, V. C.; Strano, M. S.; Haroz, E. H.; Rialon, K. L.; Boul, P. J.; Noon, W. H.; Kittrell, C.; Ma, J. P.; Hauge, R. H.; Weisman, R. B.; Smalley, R. E. Science 2002, 297, 593-596
55. Shao, Y. Y.; Liu, T. B.; Li, G. S.; Gu, M.; Nie, Z. M.; Engelhard, M. H.; Xiao, J.; Lv, D. P.; Wang, C. M.; Zhang, J. G.; Liu, J. Sci. Rep. 2013, 3, 3130
56. McDowell, M. T.; Ryu, I.; Lee, S. W.; Wang, C. M.; Nix, W. D.; Cui, Y. Adv. Mater. 2012, 24, 6034-6041
57. Park, M. H.; Kim, M. G.; Joo, J.; Kim, K.; Kim, J.; Ahn, S.; Cui, Y.; Cho, J. Nano Lett. 2009, 9, 3844-3847
58. Magasinski, A.; Dixon, P.; Hertzberg, B.; Kvit, A.; Ayala, J.; Yushin, G. Nat. Mater. 2010, 9, 353-358
59. Kasavajjula, U.; Wang, C. S.; Appleby, A. J. J. Power Sources 2007, 163, 1003-1039
60. Lossius, L. F.; Emmenegger, F. Electrochim. Acta 1996, 41, 445-447