Defective graphene as a high-capacity anode material for Na- and Ca-ion batteries

ACS Applied Materials and Interfaces

Volumn 6, Issue 3, 2014, Pages 1788-1795

  Datta, Dibakar ^a   Li, Junwen ^b   Shenoy, Vivek B ^a,b  

^a Brown University   (United States)

^b UNIVERSITY OF PENNSYLVANIA   (United States)

Author keywords

anode materials; batteries; Ca ion; defective graphene; Na ion

Indexed keywords

EID: 84894180827     PISSN: 19448244     EISSN: 19448252     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/am404788e     Document Type: Article

References (54)

1. Dahn, J. R.; Zheng, T.; Liu, Y. H.; Xue, J. S. Science 1995, 270, 590
2. Armand, M.; Tarascon, J. M. Nature 2008, 451, 652
3. Dunn, B.; Kamath, H.; Tarascon, J. M. Science 2011, 334, 928
4. Whittingham, M. S. Science 1976, 192, 1226
5. Tarascon, J. M.; Armand, M. Nature 2001, 414, 359
6. Teng, F. Z.; McDonough, W. F.; Rudnick, R. L.; Dalpé, C.; Tomascak, P. B.; Chappell, B. W.; Gao, S. Geochim. Cosmochim. Acta 2004, 68, 4167
7. Palomares, V.; Serras, P.; Villaluenga, I.; Hueso, K. B.; Carretero-González, J.; Rojo, T. Energy Environ. Sci. 2012, 5, 5884
8. Ong, S. P.; Chevrier, V. L.; Hautier, G.; Jain, A.; Moore, C.; Kim, S.; Ma, X. H.; Ceder, G. Energy Environ. Sci. 2011, 4, 3680
9. Kim, S.-W.; Seo, D.-H.; Ma, X.; Ceder, G.; Kang, K. Adv. Energy Mater. 2012, 2, 710
10. Hayashi, M.; Arai, H.; Ohtsuka, H.; Sakurai, Y. J. Power Sources 2003, 119, 617
11. Amatucci, G. G.; Badway, F.; Singhal, A.; Beaudoin, B.; Skandan, G.; Bowmer, T.; Plitza, I.; Pereira, N.; Chapman, T.; Jaworski, R. J. Electrochem. Soc. 2001, 148, 940
12. Lin, Y. M.; Abel, P. R.; Gupta, A.; Goodenough, J. B.; Heller, A.; Mullins, C. B. ACS Appl. Mater. Interfaces 2013, 5, 8273
13. Seyfried, W. E.; Janecky, D. R.; Mottl, M. J. Geochim. Cosmochim. Acta 1984, 48, 557
14. Liu, J.; Zhang, J. G.; Yang, Z. G.; Lemmon, J. P.; Imhoff, C.; Graff, G. L.; Li, L. Y.; Hu, J. Z.; Wang, C. M.; Xiao, J.; Xia, G.; Viswanathan, V. V.; Baskaran, S.; Sprenkle, V.; Li, X. L.; Shao, Y. Y.; Schwenzer, B. Adv. Funct. Mater. 2013, 23, 929
15. Mortazavi, M.; Deng, J. K.; Shenoy, V. B.; Medhekar, N. V. J. Power Sources 2013, 225, 207
16. Zhu, H.; Jia, Z.; Chen, Y.; Weadock, N.; Wan, J.; Vaaland, O.; Han, X.; Li, T.; Hu, L. Nano Lett. 2013, 13, 3093
17. Rogosic, J.; Sadoway, D. R. Pacific Rim Meeting on Electrochemical and Solid-State Science (PRIME), Honululu, HI, Oct 7-12, 2012; 664.
18. Xu, J.; Lavan, D. A. Nat. Nanotechnol. 2008, 3, 666
19. Divincenzo, D. P.; Mele, E. J. Phys. Rev. B 1985, 32, 2538
20. Medeiros, P. V. C.; Mota, F. D.; Mascarenhas, A. J. S.; de Castilho, C. M. C. Nanotechnology 2010, 21, 115701
21. Ataca, C.; Akturk, E.; Ciraci, S.; Ustunel, H. Appl. Phys. Lett. 2008, 93, 043123
22. Stournara, M. E.; Shenoy, V. B. J. Power Sources 2011, 196, 5697
23. Shimoda, H.; Gao, B.; Tang, X. P.; Kleinhammes, A.; Fleming, L.; Wu, Y.; Zhou, O. Phys. Rev. Lett. 2002, 88, 015502
24. Meunier, V.; Kephart, J.; Roland, C.; Bernholc, J. Phys. Rev. Lett. 2002, 88, 075506
25. Chan, C. K.; Peng, H. L.; Liu, G.; McIlwrath, K.; Zhang, X. F.; Huggins, R. A.; Cui, Y. Nat. Nanotechnol. 2008, 3, 31
26. Novoselov, K. S.; Geim, A. K.; Morozov, S. V.; Jiang, D.; Zhang, Y.; Dubonos, S. V.; Grigorieva, I. V.; Firsov, A. A. Science 2004, 306, 666
27. Lv, W.; Tang, D. M.; He, Y. B.; You, C. H.; Shi, Z. Q.; Chen, X. C.; Chen, C. M.; Hou, P. X.; Liu, C.; Yang, Q. H. ACS Nano 2009, 3, 3730
28. Yoo, E.; Kim, J.; Hosono, E.; Zhou, H.; Kudo, T.; Honma, I. Nano Lett. 2008, 8, 2277
29. Jang, B. Z.; Liu, C. G.; Neff, D.; Yu, Z. N.; Wang, M. C.; Xiong, W.; Zhamu, A. Nano Lett. 2011, 11, 3785
30. Banhart, F.; Kotakoski, J.; Krasheninnikov, A. V. ACS Nano 2011, 5, 26
31. Hashimoto, A.; Suenaga, K.; Gloter, A.; Urita, K.; Iijima, S. Nature 2004, 430, 870
32. Terrones, H.; Lv, R.; Terrones, M.; Dresselhaus, M. S. Rep. Prog. Phys. 2012, 75, 062501
33. Meyer, J. C.; Kisielowski, C.; Erni, R.; Rossell, M. D.; Crommie, M. F.; Zettl, A. Nano Lett. 2008, 8, 3582
34. Kotakoski, J.; Krasheninnikov, A. V.; Kaiser, U.; Meyer, J. C. Phys. Rev. Lett. 2011, 106, 105505
35. Ugeda, M. M.; Brihuega, I.; Guinea, F.; Gomez-Rodriguez, J. M. Phys. Rev. Lett. 2010, 104, 096804
36. Ugeda, M. M.; Brihuega, I.; Hiebel, F.; Mallet, P.; Veuillen, J. Y.; Gomez-Rodriguez, J. M.; Yndurain, F. Phys. Rev. B 2012, 85, 121402
37. Zhou, L.-J.; Hou., Z. F.; Wu., L.-M. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 21780
38. Liu, Y. Y.; Artyukhov, V. I.; Liu, M. J.; Harutyunyan, A. R.; Yakobson, B. I. J. Phys. Chem. Lett. 2013, 4, 1737
39. Kresse, G.; Furthmuller, J. Phys. Rev. B 1996, 54, 11169
40. Kresse, G.; Joubert, D. Phys. Rev. B 1999, 59, 1758
41. Blochl, P. E. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1994, 50, 17953
42. Perdew, J. P.; Burke, K.; Wang, Y. Phys. Rev. B 1996, 54, 16533
43. Aydinol, M. K.; Ceder, G. J. Electrochem. Soc. 1997, 144, 3832
44. Gass, M. H.; Bangert, U.; Bleloch, A. L.; Wang, P.; Nair, R. R.; Geim, A. K. Nat. Nanotechnol. 2008, 3, 676
45. Krasheninnikov, A. V.; Lehtinen, P. O.; Foster, A. S.; Nieminen, R. M. Chem. Phys. Lett. 2006, 418, 132
46. El-Barbary, A. A.; Telling, R. H.; Ewels, C. P.; Heggie, M. I.; Briddon, P. R. Phys. Rev. B 2003, 68, 144107
47. Lahiri, J.; Lin, Y.; Bozkurt, P.; Oleynik, I. I.; Batzill, M. Nat. Nanotechnol. 2010, 5, 326
48. Carlsson, J. M.; Scheffler, M. Phys. Rev. Lett. 2006, 96, 046806
49. Brunetto, G.; Autreto, P. A. S.; Machado, L. D.; Santos, B. I.; dos Santos, R. P. B.; Galvao, D. S. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 12810
50. Li, L.; Reich, S.; Robertson, J. Phys. Rev. B 2005, 72, 165423
51. Terrones, H.; Terrones, M.; Hernandez, E.; Grobert, N.; Charlier, J. C.; Ajayan, P. M. Phys. Rev. Lett. 2000, 84, 1716
52. Fan, X. F.; Zheng, W. T.; Kuo, J. L. ACS Appl. Mater. Interfaces 2012, 4, 2432
53. Yang, C.-K. Appl. Phys. Lett. 2009, 94, 163115
54. Li, J.; Medhekar, N. V.; Shenoy, V. B. J. Phys. Chem. C 2013, 117, 15842