Monodisperse antimony nanocrystals for high-rate li-ion and na-ion battery anodes: Nano versus bulk

Nano Letters

Volumn 14, Issue 3, 2014, Pages 1255-1262

  He, Meng ^a,b   Kravchyk, Kostiantyn ^a,b   Walter, Marc ^a,b   Kovalenko, Maksym V ^a,b  

^a ETH ZURICH   (Switzerland)

^b SWISS FEDERAL LABORATORIES FOR MATERIALS SCIENCE AND TECHNOLOGY   (Switzerland)

Author keywords

Antimony; batteries; Li ion; Na ion; nanocrystals; synthesis

Indexed keywords

ANODES; ANTIMONY; LITHIUM; NANOCRYSTALS; SILVER; SOLAR CELLS; SYNTHESIS (CHEMICAL);

CHARGE STORAGE CAPACITY; CHARGING/DISCHARGING; COLLOIDAL SYNTHESIS; CYCLING STABILITY; LI-ION; NA-ION; NARROW SIZE DISTRIBUTIONS; RATE CAPABILITIES;

IONS;

EID: 84896385034     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl404165c     Document Type: Article

References (62)

1. Palacin, M. R. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 2565
2. Goodenough, J. B.; Kim, Y. Chem. Mater. 2009, 22, 587
3. Hayner, C. M.; Zhao, X.; Kung, H. H. Annu. Rev. Chem. Biomol. Eng. 2012, 3, 445
4. Park, C.-M.; Kim, J.-H.; Kim, H.; Sohn, H.-J. Chem. Soc. Rev. 2010, 39, 3115
5. Zhu, Y.; Han, X.; Xu, Y.; Liu, Y.; Zheng, S.; Xu, K.; Hu, L.; Wang, C. ACS Nano 2013, 7, 6378
6. Magasinski, A.; Dixon, P.; Hertzberg, B.; Kvit, A.; Ayala, J.; Yushin, G. Nat. Mater. 2010, 9, 353
7. Chockla, A. M.; Klavetter, K. C.; Mullins, C. B.; Korgel, B. A. Chem. Mater. 2012, 24, 3738
8. Kovalenko, I.; Zdyrko, B.; Magasinski, A.; Hertzberg, B.; Milicev, Z.; Burtovyy, R.; Luzinov, I.; Yushin, G. Science 2011, 333, 75
9. Beattie, S. D.; Larcher, D.; Morcrette, M.; Simon, B.; Tarascon, J. M. J. Electrochem. Soc. 2008, 155, 158
10. Chan, C. K.; Peng, H.; Liu, G.; McIlwrath, K.; Zhang, X. F.; Huggins, R. A.; Cui, Y. Nat. Nanotechnol. 2008, 3, 31
11. Mosby, J. M.; Prieto, A. L. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 10656
12. Alcántara, R.; Jiménez-Mateos, J. M.; Lavela, P.; Tirado, J. L. Electrochem. Commun. 2001, 3, 639
13. Klavetter, K. C.; Wood, S. M.; Lin, Y.-M.; Snider, J. L.; Davy, N. C.; Chockla, A. M.; Romanovicz, D. K.; Korgel, B. A.; Lee, J.-W.; Heller, A.; Mullins, C. B. J. Power Sources 2013, 238, 123
14. Komaba, S.; Matsuura, Y.; Ishikawa, T.; Yabuuchi, N.; Murata, W.; Kuze, S. Electrochem. Commun. 2012, 21, 65
15. Ge, P.; Fouletier, M. Solid State Ionics 1988, 28-30 (Part 2) 1172
16. Cao, Y.; Xiao, L.; Wang, W.; Choi, D.; Nie, Z.; Yu, J.; Saraf, L. V.; Yang, Z.; Liu, J. Adv. Mater. 2011, 23, 3155
17. Wang, L.; Lu, Y.; Liu, J.; Xu, M.; Cheng, J.; Zhang, D.; Goodenough, J. B. Angew. Chem., Int. Ed. 2013, 52, 1964
18. Park, C.-M.; Yoon, S.; Lee, S.-I.; Kim, J.-H.; Jung, J.-H.; Sohn, H.-J. J. Electrochem. Soc. 2007, 154, A917
19. Caballero, á.; Morales, J.; Sánchez, L. J. Power Sources 2008, 175, 553
20. Sung, J. H.; Park, C.-M. J. Electroanal. Chem. 2013, 700, 12
21. Park, C.-M.; Sohn, H.-J. Chem. Mater. 2008, 20, 3169
22. Darwiche, A.; Marino, C.; Sougrati, M. T.; Fraisse, B.; Stievano, L.; Monconduit, L. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 20805
23. Baggetto, L.; Ganesh, P.; Sun, C.-N.; Meisner, R. A.; Zawodzinski, T. A.; Veith, G. M. J. Mater. Chem. A 2013, 1, 7985
24. Qian, J.; Chen, Y.; Wu, L.; Cao, Y.; Ai, X.; Yang, H. Chem. Commun. 2012, 48, 7070
25. Galland, C.; Ghosh, Y.; Steinbrück, A.; Hollingsworth, J. A.; Htoon, H.; Klimov, V. I. Nat. Commun. 2012, 3, 908
26. Xu, L. P.; Kim, C.; Shukla, A. K.; Dong, A. G.; Mattox, T. M.; Milliron, D. J.; Cabana, J. Nano Lett. 2013, 13, 1800
27. Dimitrijevic, B. J.; Aifantis, K. E.; Hackl, K. J. Power Sources 2012, 206, 343
28. Nakahara, K.; Nakajima, R.; Matsushima, T.; Majima, H. J. Power Sources 2003, 117, 131
29. Heß, M.; Novák, P. Electrochim. Acta 2013, 106, 149
30. Buqa, H.; Goers, D.; Holzapfel, M.; Spahr, M. E.; Novák, P. J. Electrochem. Soc. 2005, 152, A474
31. Hu, Y. S.; Adelhelm, P.; Smarsly, B. M.; Hore, S.; Antonietti, M.; Maier, J. Adv. Funct. Mater. 2007, 17, 1873
32. Liu, X. H.; Huang, J. Y. Energy Environ. Sci. 2011, 4, 3844
33. Kim, H.; Cho, J. Chem. Mater. 2008, 20, 1679
34. Tarascon, J. M.; Armand, M. Nature 2001, 414, 359
35. Wang, Y. W.; Hong, B. H.; Lee, J. Y.; Kim, J.-S.; Kim, G. H.; Kim, K. S. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 16723
36. Zhu, J.; Sun, T.; Chen, J.; Shi, W.; Zhang, X.; Lou, X.; Mhaisalkar, S.; Hng, H. H.; Boey, F.; Ma, J.; Yan, Q. Chem. Mater. 2010, 22, 5333
37. Liu, P.; Zhong, K.; Liang, C.; Yang, Q.; Tong, Y.; Li, G.; Hope, G. A. Chem. Mater. 2008, 20, 7532
38. Kravchyk, K.; Protesescu, L.; Bodnarchuk, M. I.; Krumeich, F.; Yarema, M.; Walter, M.; Guntlin, C.; Kovalenko, M. V. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 4199
39. Yarema, M.; Kovalenko, M. V.; Hesser, G.; Talapin, D. V.; Heiss, W. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 15158
40. Zolotavin, P.; Guyot-Sionnest, P. ACS Nano 2010, 4, 5599
41. Yarema, M.; Pichler, S.; Kriegner, D.; Stangl, J.; Yarema, O.; Kirchschlager, R.; Tollabimazraehno, S.; Humer, M.; Häringer, D.; Kohl, M.; Chen, G.; Heiss, W. ACS Nano 2012, 6, 4113
42. Margeat, O.; Amiens, C.; Chaudret, B.; Lecante, P.; Benfield, R. E. Chem. Mater. 2004, 17, 107
43. Yarema, M.; Kovalenko, M. V. Chem. Mater. 2013, 25, 1788
44. Yarema, M.; Pichler, S.; Sytnyk, M.; Seyrkammer, R.; Lechner, R. T.; Fritz-Popovski, G.; Jarzab, D.; Szendrei, K.; Resel, R.; Korovyanko, O.; Loi, M. A.; Paris, O.; Hesser, G.; Heiss, W. ACS Nano 2011, 5, 3758
45. Kovalenko, M. V.; Heiss, W.; Shevchenko, E. V.; Lee, J.-S.; Schwinghammer, H.; Alivisatos, A. P.; Talapin, D. V. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 11354
46. Yarema, M.; Caputo, R.; Kovalenko, M. V. Nanoscale 2013, 5, 8398
47. Talapin, D. V.; Murray, C. B. Science 2005, 310, 86
48. Law, M.; Luther, J. M.; Song, Q.; Hughes, B. K.; Perkins, C. L.; Nozik, A. J. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 5974
49. Zhang, H.; Hu, B.; Sun, L.; Hovden, R.; Wise, F. W.; Muller, D. A.; Robinson, R. D. Nano Lett. 2011, 11, 5356
50. Bruce, P. G.; Scrosati, B.; Tarascon, J.-M. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 2930
51. Li, N. C.; Martin, C. R. J. Electrochem. Soc. 2001, 148, A164
52. Lee, K. T.; Cho, J. Nano Today 2011, 6, 28
53. Liu, X. H.; Zhong, L.; Huang, S.; Mao, S. X.; Zhu, T.; Huang, J. Y. ACS Nano 2012, 6, 1522
54. Aifantis, K. E.; Haycock, M.; Sanders, P.; Hackney, S. A. Mater. Sci. Eng.: A 2011, 529, 55
55. Wolfenstine, J.; Foster, D.; Read, J.; Behl, W. K.; Luecke, W. J. Power Sources 2000, 87, 1
56. Chockla, A. M.; Bogart, T. D.; Hessel, C. M.; Klavetter, K. C.; Mullins, C. B.; Korgel, B. A. J. Phys. Chem. C. 2012, 116, 18079
57. Rhodes, K. J.; Meisner, R.; Kirkham, M.; Dudney, N.; Daniel, C. J. Electrochem. Soc. 2012, 159, A294
58. Hewitt, K. C.; Beaulieu, L. Y.; Dahn, J. R. J. Electrochem. Soc. 2001, 148, A402
59. Wang, J.; Raistrick, I. D.; Huggins, R. A. J. Electrochem. Soc. 1986, 133, 457
60. Kim, S.-W.; Seo, D.-H.; Ma, X.; Ceder, G.; Kang, K. Adv. Energy Mater. 2012, 2, 710
61. Hong, S. Y.; Kim, Y.; Park, Y.; Choi, A.; Choi, N.-S.; Lee, K. T. Energy Environ. Sci. 2013, 6, 2067
62. Darwiche, A.; Marino, C.; Sougrati, M. T.; Fraisse, B.; Stievano, L.; Monconduit, L. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 10179