Li storage and impedance spectroscopy studies on Co3O 4, CoO, and CoN for Li-ion batteries

ACS Applied Materials and Interfaces

Volumn 6, Issue 1, 2014, Pages 680-690

  Reddy, M V ^a,b   Prithvi, Gundlapalli ^a,c   Loh, Kian Ping ^b   Chowdari, B V R ^c  

^a NATIONAL UNIVERSITY OF SINGAPORE   (Singapore)

^b National University of Singapore   (Singapore)

^c St Andrew's Junior College   (Singapore)

Author keywords

anode materials; bulk preparation methods; Co3O4; CoN; CoO; electrochemical characteristics; lithium ion batteries

Indexed keywords

ANODE MATERIAL; CON; COO; ELECTROCHEMICAL CHARACTERISTICS; LITHIUM-ION BATTERY; PREPARATION METHOD;

ANODES; CYCLIC VOLTAMMETRY; ELECTROCHEMICAL IMPEDANCE SPECTROSCOPY; LITHIUM; LITHIUM BATTERIES; LITHIUM COMPOUNDS; SCANNING ELECTRON MICROSCOPY; SPECTROSCOPY; TRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPY; UREA; X RAY DIFFRACTION;

COBALT COMPOUNDS;

EID: 84892384245     PISSN: 19448244     EISSN: 19448252     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/am4047552     Document Type: Article

References (83)

1. Baxter, J.; Bian, Z. X.; Chen, G.; Danielson, D.; Dresselhaus, M. S.; Fedorov, A. G.; Fisher, T. S.; Jones, C. W.; Maginn, E.; Kortshagen, U.; Manthiram, A.; Nozik, A.; Rolison, D. R.; Sands, T.; Shi, L.; Sholl, D.; Wu, Y. Y. Energy Environ. Sci. 2009, 2, 559-588
2. Goodenough, J. B.; Kim, Y. Chem. Mater. 2010, 22, 587-603
3. Wakihara, M. Mater. Sci. Eng., R 2001, 33, 109-134
4. Poizot, P.; Laruelle, S.; Grugeon, S.; Dupont, L.; Tarascon, J. M. Nature 2000, 407, 496-499
5. Das, B.; Reddy, M. V.; Malar, P.; Osipowicz, T.; Subba Rao, G. V.; Chowdari, B. V. R. Solid State Ionics 2009, 180, 1061-1068
6. Cabana, J.; Monconduit, L.; Larcher, D.; Palacin, M. R. Adv. Mater. 2010, 22, E170-E192
7. Reddy, M. V.; Subba Rao, G. V.; Chowdari, B. V. R. Chem. Rev. 2013, 113, 5364-5457
8. Cherian, C. T.; Reddy, M. V.; Haur, S. C.; Chowdari, B. V. R. ACS Appl. Mater. Interfaces 2013, 5, 918-923
9. Reddy, M. V.; Yu, C.; Jiahuan, F.; Loh, K. P.; Chowdari, B. V. R. ACS Appl. Mater. Interfaces 2013, 5, 4361-4366
10. Cherian, C. T.; Zheng, M.; Reddy, M. V.; Chowdari, B. V. R.; Sow, C. H. ACS Appl. Mater. Interfaces 2013, 5, 6054-6060
11. Xiao, Y.; Hao, D.; Chen, H. X.; Gong, Z. L.; Yang, Y. ACS Appl. Mater. Interfaces 2013, 5, 1681-1687
12. Li, Y. G.; Tan, B.; Wu, Y. Y. Nano Lett. 2008, 8, 265-270
13. Li, Y. G.; Wu, Y. Y. Chem. Mater. 2010, 22, 5537-5542
14. Le Viet, A.; Reddy, M. V.; Jose, R.; Chowdari, B. V. R.; Ramakrishna, S. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 664-671
15. Zhu, P.; Wu, Y.; Reddy, M. V.; Nair, A. S.; Chowdari, B. V. R.; Ramakrishna, S. RSC Advances 2012, 2, 531-537
16. You, J. C.; Sheng, W. J.; Huang, K. K.; Hou, C. M.; Yue, H. J.; Hu, B.; Wang, M.; Wei, D. L.; Li, Q. W.; Zhao, L. P.; Dong, W. Y.; Zhao, Z. G.; Li, Y. J. ACS Appl. Mater. Interfaces 2013, 5, 2278-2282
17. Kim, J. G.; Shi, D. Q.; Kong, K. J.; Heo, Y. U.; Kim, J. H.; Jo, M. R.; Lee, Y. C.; Kang, Y. M.; Dou, S. X. ACS Appl. Mater. Interfaces 2013, 5, 691-696
18. Bhaskar, A.; Deepa, M.; Rao, T. N. ACS Appl. Mater. Interfaces 2013, 5, 2555-2566
19. Sen, U. K.; Mitra, S. ACS Appl. Mater. Interfaces 2013, 5, 1240-1247
20. Nethravathi, C.; Rajamathi, C. R.; Rajamathi, M.; Gautam, U. K.; Wang, X.; Golberg, D.; Bando, Y. ACS Appl. Mater. Interfaces 2013, 5, 2708-2714
21. Lang, L. M.; Xu, Z. ACS Appl. Mater. Interfaces 2013, 5, 1698-1703
22. Li, J. F.; Xiong, S. L.; Liu, Y. R.; Ju, Z. C.; Qian, Y. T. ACS Appl. Mater. Interfaces 2013, 5, 981-988
23. Huang, H.; Zhu, W. J.; Tao, X. Y.; Xia, Y.; Yu, Z. Y.; Fang, J. W.; Gan, Y. P.; Zhang, W. K. ACS Appl. Mater. Interfaces 2012, 4, 5974-5980
24. Binotto, G.; Larcher, D.; Prakash, A. S.; Urbina, R. H.; Hegde, M. S.; Tarascon, J. M. Chem. Mater. 2007, 19, 3032-3040
25. Nam, K. T.; Kim, D. W.; Yoo, P. J.; Chiang, C. Y.; Meethong, N.; Hammond, P. T.; Chiang, Y. M.; Belcher, A. M. Science 2006, 312, 885-888
26. Li, W. Y.; Xu, L. N.; Chen, J. Adv. Funct. Mater. 2005, 15, 851-857
27. Reddy, M. V.; Beichen, Z.; Nicholette, L. J.; Kaimeng, Z.; Chowdari, B. V. R. Electrochem. Solid-State Lett. 2011, 14, A79-A82
28. Reddy, M. V.; Beichen, Z.; Loh, K. P.; Chowdari, B. V. R. CrystEngComm 2013, 15, 3568-3574
29. Yang, R. Z.; Wang, Z. X.; Liu, J. Y.; Chen, L. Q. Electrochem. Solid-State Lett. 2004, 7, A496-A499
30. Varghese, B.; Hoong, T. C.; Yanwu, Z.; Reddy, M. V.; Chowdari, B. V. R.; Wee, A. T. S.; Vincent, T. B. C.; Lim, C. T.; Sow, C. H. Adv. Funct. Mater. 2007, 17, 1932-1939
31. Sun, Y.; Hu, X.; Luo, W.; Huang, Y. J. Mater. Chem. 2012, 22, 13826-13831
32. Guan, H.; Wang, X.; Li, H.; Zhi, C.; Zhai, T.; Bando, Y.; Golberg, D. Chem. Commun. 2012, 48, 4878-4880
33. Sun, Y. M.; Hu, X. L.; Luo, W.; Huang, Y. H. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 20794-20799
34. Zhang, H. J.; Tao, H. H.; Jiang, Y.; Jiao, Z.; Wu, M. H.; Zhao, B. J. Power Sources 2010, 195, 2950-2955
35. Ryu, W. H.; Shin, J.; Jung, J. W.; Kim, I. D. Journal of Materials Chemistry A 2013, 1, 3239-3243
36. Das, B.; Reddy, M. V.; Subba Rao, G. V.; Chowdari, B. V. R. J. Mater. Chem. 2012, 22, 17505-17510
37. Das, B.; Reddy, M. V.; Chowdari, B. V. R. Nanoscale 2013, 5, 1961-1966
38. Liu, T. C.; Pell, W. G.; Conway, B. E.; Roberson, S. L. J. Electrochem. Soc. 1998, 145, 1882-1888
39. Choi, D.; Blomgren, G. E.; Kumta, P. N. Adv. Mater. 2006, 18, 1178-1182
40. Lekitima, J. N.; Ozoemena, K. I.; Jafta, C. J.; Kobayashi, N.; Song, Y.; Tong, D.; Chen, S.; Oyama, M. J. Mater. Chem. A 2013, 1, 2821-2826
41. Hulicova, D.; Kodama, M.; Hatori, H. Chem. Mater. 2006, 18, 2318-2326
42. Kartachova, O.; Glushenkov, A. M.; Chen, Y. H.; Zhang, H. Z.; Chen, Y. J. Mater. Chem. A 2013, 1, 7889-7895
43. Das, B.; Reddy, M. V.; Subba Rao, G. V.; Chowdari, B. V. R. J. Solid State Electrochem. 2008, 12, 953-959
44. Das, B.; Reddy, M. V.; Krishnamoorthi, C.; Tripathy, S.; Mahendiran, R.; Subba Rao, G. V.; Chowdari, B. V. R. Electrochim. Acta 2009, 54, 3360-3373
45. Reddy, M. V.; Subba Rao, G. V.; Chowdari, B. V. R. J. Power Sources 2010, 195, 5768-5774
46. Reddy, M. V.; Sakunthala, A.; SelvashekaraPandian, S.; Chowdari, B. V. R. J. Phys. Chem. C 2013, 117, 9056-9064
47. Reddy, M. V.; Kenrick, K. Y. H.; Wei, T. Y.; Chong, G. Y.; Leong, G. H.; Chowdari, B. V. R. J. Electrochem. Soc. 2011, 158, A1423-A1430
48. Prabu, M.; Reddy, M. V.; Selvasekarapandian, S.; Subba Rao, G. V.; Chowdari, B. V. R. Electrochim. Acta 2012, 85, 572-578
49. Godillot, G.; Guerlou-Demourgues, L.; Croguennec, L.; Shaju, K. M.; Delmas, C. J. Phys. Chem. C 2013, 117, 9065-9075
50. Reddy, M. V.; Yu, C.; Jiahuan, F.; Loh, K. P.; Chowdari, B. V. R. RSC Advances 2012, 2, 9619-9625
51. Wang, X.; Guan, H.; Chen, S. M.; Li, H. Q.; Zhai, T. Y.; Tang, D. M.; Bando, Y.; Golberg, D. Chem. Commun. 2011, 47, 12280-12282
52. Wang, X.; Wu, X. L.; Guo, Y. G.; Zhong, Y. T.; Cao, X. Q.; Ma, Y.; Yao, J. N. Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 1680-1686
53. Bian, S. W.; Zhu, L. RSC Advances 2013, 3, 4212-4215
54. Feng, X. Y.; Shen, C.; Yu, Y.; Wei, S. Q.; Chen, C. H. J. Power Sources 2013, 230, 59-65
55. Kim, G. P.; Park, S.; Nam, I.; Park, J.; Yi, J. Journal of Materials Chemistry A 2013, 1, 3872-3876
56. Kyeremateng, N. A.; Lebouin, C.; Knauth, P.; Djenizian, T. Electrochim. Acta 2013, 88, 814-820
57. Li, D.; Shi, D. Q.; Chen, Z. X.; Liu, H. K.; Jia, D. Z.; Guo, Z. P. RSC Advances 2013, 3, 5003-5008
58. Li, X. F.; Wang, C. L. J. Mater. Chem. A 2013, 1, 165-182
59. Rui, X. H.; Tan, H. T.; Sim, D. H.; Liu, W. L.; Xu, C.; Hng, H. H.; Yazami, R.; Lim, T. M.; Yan, Q. Y. J. Power Sources 2013, 222, 97-102
60. Sun, H. Y.; Ahmad, M.; Zhu, J. Electrochim. Acta 2013, 89, 199-205
61. Yang, X. L.; Fan, K. C.; Zhu, Y. H.; Shen, J. H.; Jiang, X.; Zhao, P.; Luan, S. R.; Li, C. Z. ACS Appl. Mater. Interfaces 2013, 5, 997-1002
62. Zhuo, L. H.; Wu, Y. Q.; Ming, J.; Wang, L. Y.; Yu, Y. C.; Zhang, X. B.; Zhao, F. Y. J. Mater. Chem. A 2013, 1, 1141-1147
63. Liu, D. Q.; Wang, X.; Wang, X. B.; Tian, W.; Bando, Y.; Golberg, D. Sci. Rep. 2013, 3.
64. Wu, F. D.; Wang, Y. J. Mater. Chem. 2011, 21, 6636-6641
65. Sun, Y. M.; Hu, X. L.; Luo, W.; Huang, Y. H. J. Mater. Chem. 2012, 22, 13826-13831
66. Cherian, C. T.; Sundaramurthy, J.; Reddy, M. V.; Suresh Kumar, P.; Mani, K.; Pliszka, D.; Sow, C. H.; Ramakrishna, S.; Chowdari, B. V. R. ACS Appl. Mater. Interfaces 2013, 5, 9957-9963
67. Wu, Y.; Reddy, M. V.; Chowdari, B. V. R.; Ramakrishna, S. ACS Appl. Mater. Interfaces 2013, 5, 12175-12184
68. Varghese, B.; Reddy, M. V.; Yanwu, Z.; Lit, C. S.; Hoong, T. C.; Subba Rao, G. V.; Chowdari, B. V. R.; Wee, A. T. S.; Lim, C. T.; Sow, C. H. Chem. Mater. 2008, 20, 3360-3367
69. Reddy, M. V.; Pecquenard, B.; Vinatier, P.; Levasseur, A. Electrochem. Commun. 2007, 9, 409-415
70. Levi, M. D.; Aurbach, D. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 4630-4640
71. Croce, F.; Nobili, F.; Deptula, A.; Lada, W.; Tossici, R.; D'Epifanio, A.; Scrosati, B.; Marassi, R. Electrochem. Commun. 1999, 1, 605-608
72. Reddy, M. V.; Madhavi, S.; Subba Rao, G. V.; Chowdari, B. V. R. J. Power Sources 2006, 162, 1312-1321
73. Sakunthala, A.; Reddy, M. V.; Selvasekarapandian, S.; Chowdari, B. V. R.; Selvin, P. C. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 8099-8107
74. Nobili, F.; Dsoke, S.; Croce, F.; Marassi, R. Electrochim. Acta 2005, 50, 2307-2313
75. Reddy, M. V.; Subba Rao, G. V.; Chowdari, B. V. R. J. Mater. Chem. 2011, 21, 10003-10011
76. Reddy, M. V.; Wei Wen, B. L.; Loh, K. P.; Chowdari, B. V. R. ACS Appl. Mater. Interfaces 2013, 5, 7777-7785
77. Reddy, M. V.; Subba Rao, G. V.; Chowdari, B. V. R. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 11712-11720
78. Zaban, A.; Zinigrad, E.; Aurbach, D. J. Phys. Chem. 1996, 100, 3089-3101
79. Aurbach, D.; Zaban, A. J. Electrochem. Soc. 1994, 141, 1808-1819
80. Reddy, M. V.; Jose, R.; Le Viet, A.; Ozoemena, K. I.; Chowdari, B. V. R.; Ramakrishna, S., Electrochim. Acta. 2013, (in press, DOI: 10.1016/j.electacta. 2013.10.003).
81. Kang, Y.-M.; Song, M.-S.; Kim, J.-H.; Kim, H.-S.; Park, M.-S.; Lee, J.-Y.; Liu, H. K.; Dou, S. X. Electrochim. Acta 2005, 50, 3667-3673
82. Kang, J. G.; Ko, Y. D.; Park, J. G.; Kim, D. W. Nanoscale Res. Lett. 2008, 3, 390-394
83. Barreca, D.; Cruz-Yusta, M.; Gasparotto, A.; Maccato, C.; Morales, J.; Pozza, A.; Sada, C.; Sánchez, L.; Tondello, E. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 10054-10060