Screening of ion-graphene electrode interactions by ionic liquids: The effects of liquid structure

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 118, Issue 11, 2014, Pages 5841-5847

  Ivanistsev V ^a   Fedorov, M V ^a   Lynden Bell, R M ^b  

^a UNIVERSITY OF STRATHCLYDE   (United Kingdom)

^b UNIVERSITY OF CAMBRIDGE   (United Kingdom)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CHARGED SURFACES; ELECTRODE INTERACTIONS; LIQUID STRUCTURES; MONOTONIC BEHAVIOR; MUTUAL INTERACTION; SCREENING MODELS; SOLVATION LAYERS; TETRAFLUOROBORATES;

CHARGED PARTICLES; CHLORINE COMPOUNDS; FREE ENERGY; GRAPHITE ELECTRODES; PROBES; SOLVATION;

IONIC LIQUIDS;

EID: 84897868775     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp4120783     Document Type: Article

References (101)

1. Fedorov, M. V.; Kornyshev, A. A. Chem. Rev. 2014, 10.1021/cr400374x
2. Ohno, H., Ed. Electrochemical Aspects of Ionic Liquids; Wiley & Sons: Hoboken, New Jersey, 2005.
3. Silvester, D.; Compton, R. Z. Phys. Chem. 2006, 220, 1247-1274
4. Armand, M.; Endres, F.; MacFarlane, D. R.; Ohno, H.; Scrosati, B. Nat. Mater. 2009, 8, 621-629
5. Aal, A. A.; Al-Salman, R.; Al-Zoubi, M.; Borissenko, N.; Endres, F.; Höfft, O.; Prowald, A.; Zein El Abedin, S. Electrochim. Acta 2011, 56, 10295-10305
6. Silvester, D. S. Analyst 2011, 136, 4871-4882
7. Perkin, S.; Albrecht, T.; Klein, J. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 1243-1247
8. Palacio, M.; Bhushan, B. Tribol. Lett. 2010, 40, 247-268
9. Perkin, S. Phys. Chem. Chem. Phys. 2012, 14, 5052-5062
10. Sweeney, J.; Hausen, F.; Hayes, R.; Webber, G. B.; Endres, F.; Rutland, M. W.; Bennewitz, R.; Atkin, R. Phys. Rev. Lett. 2012, 109, 155502
11. Yoshida, J.-i.; Kataoka, K.; Horcajada, R.; Nagaki, A. Chem. Rev. 2008, 108, 2265-2299
12. Stark, A. Top. Curr. Chem. 2009, 290, 41-81
13. Steinruck, H. P.; Libuda, J.; Wasserscheid, P.; Cremer, T.; Kolbeck, C.; Laurin, M.; Maier, F.; Sobota, M.; Schulz, P. S.; Stark, M. Adv. Mater. 2011, 23, 2571-2587
14. Jastorff, B. Green Chem. 2005, 7, 362-372
15. Ranke, J.; Stolte, S.; Stormann, R.; Arning, J.; Jastorff, B. Chem. Rev. 2007, 107, 2183-2206
16. Zhan, T.; Xi, M.; Wang, Y.; Sun, W.; Hou, W. J. Colloid Interface Sci. 2010, 346, 188-193
17. Yang, M. H.; Choi, B. G.; Park, H.; Hong, W. H.; Lee, S. Y.; Park, T. J. Electroanal. 2010, 22, 1223-1228
18. Shiddiky, M. J.; Torriero, A. A. Biosens. Bioelectron. 2011, 26, 1775-1787
19. Kornyshev, A. A. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 5545-5557
20. Lauw, Y.; Horne, M. D.; Rodopoulos, T.; Leermakers, F. A. M. Phys. Rev. Lett. 2009, 103, 117801
21. Bazant, M. Z.; Storey, B. D.; Kornyshev, A. A. Phys. Rev. Lett. 2011, 106, 046102
22. Simon, P.; Gogotsi, Y. Nat. Mater. 2008, 7, 845-854
23. Sakaebe, H.; Matsumoto, H. In Electrochemical Aspects of Ionic Liquids; Ohno, H., Ed.; John Wiley & Sons, Inc.: Hoboken, NJ, 2005; pp 173-186.
24. Park, J.-W.; Yamauchi, K.; Takashima, E.; Tachikawa, N.; Ueno, K.; Dokko, K.; Watanabe, M. J. Phys. Chem. C 2013, 117, 4431-4440
25. Madria, N.; Arunkumar, T.; Nair, N. G.; Vadapalli, A.; Huang, Y.-W.; Jones, S. C.; Reddy, V. P. J. Power Sources 2013, 234, 277-284
26. Usui, H.; Matsui, H.; Tanabe, N.; Yanagida, S. J. Photochem. Photobiol., A 2004, 164, 97-101
27. Kim, S. H.; Hong, K.; Xie, W.; Lee, K. H.; Zhang, S.; Lodge, T. P.; Frisbie, C. D. Adv. Mater. 2013, 25, 1822-1846
28. Katayama, Y. In Electrochemical Aspects of Ionic Liquids; Ohno, H., Ed.; John Wiley & Sons, Inc.: Hoboken, NJ, 2005; pp 111-131.
29. Endres, F. Chem. Ing. Technol. 2011, 83, 1485-1492
30. Mezger, M.; Schröder, H.; Reichert, H.; Schramm, S.; Okasinski, J. S.; Schöder, S.; Honkimäki, V.; Deutsch, M.; Ocko, B. M.; Ralston, J.; Rohwerder, M.; Stratmann, M.; Dosch, H. Science 2008, 322, 424-428
31. Georgi, N.; Kornyshev, A. A.; Fedorov, M. V. J. Electroanal. Chem. 2010, 649, 261-267
32. Démery, V.; Dean, D. S.; Hammant, T. C.; Horgan, R. R.; Podgornik, R. J. Chem. Phys. 2012, 137, 064901-064901-16
33. Atkin, R.; Borisenko, N.; Drüschler, M.; Endres, F.; Hayes, R.; Huber, B.; Roling, B. J. Mol. Liq. 2014, 10.1016/j.molliq.2013.08.006
34. Merlet, C.; Rotenberg, B.; Madden, P. A.; Salanne, M. Phys. Chem. Chem. Phys. 2013, 15, 15781-15792
35. Lynden-Bell, R. M. J. Chem. Phys. 2008, 129, 204503
36. Lynden-Bell, R. M. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 1733-1740
37. Lynden-Bell, R. M. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 10800-10806
38. Lynden-Bell, R. Electrochem. Commun. 2007, 9, 1857-1861
39. Lynden-Bell, R. M.; Frolov, A. I.; Fedorov, M. V. Phys. Chem. Chem. Phys. 2012, 14, 2693-2701
40. Endres, F.; Höfft, O.; Borisenko, N.; Gasparotto, L. H.; Prowald, A.; Al-Salman, R.; Carstens, T.; Atkin, R.; Bund, A.; El Abedin, S. Z. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 1724-1732
41. Hayes, R.; Borisenko, N.; Corr, B.; Webber, G. B.; Endres, F.; Atkin, R. Chem. Commun. 2012, 48, 10246-10248
42. Perkin, S.; Crowhurst, L.; Niedermeyer, H.; Welton, T.; Smith, A. M.; Gosvami, N. N. Chem. Commun. 2011, 47, 6572-6574
43. Siinor, L.; Siimenson, C.; Ivaništšev, V.; Lust, K.; Lust, E. J. Electroanal. Chem. 2012, 668, 30-36
44. Smith, A. M.; Lovelock, K. R. J.; Gosvami, N. N.; Licence, P.; Dolan, A.; Welton, T.; Perkin, S. J. Phys. Chem. Lett. 2013, 4, 378-382
45. Baldelli, S. J. Phys. Chem. Lett. 2013, 4, 244-252
46. Min, Y. J.; Akbulut, M.; Sangoro, J. R.; Kremer, F.; Prud'homme, R. K.; Israelachvili, J. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 16445-16449
47. Tamam, L.; Ocko, B. M.; Reichert, H.; Deutsch, M. Phys. Rev. Lett. 2011, 106, 197801
48. Gebbie, M. A.; Valtiner, M.; Banquy, X.; Fox, E. T.; Henderson, W. A.; Israelachvili, J. N. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2013, 110, 9674-9679
49. Perkin, S.; Salanne, M.; Madden, P.; Lynden-Bell, R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2013, 14188
50. Serghei, A.; Tress, M.; Sangoro, J. R.; Kremer, F. Phys. Rev. B 2009, 80, 184301
51. Barrosse-Antle, L. E.; Bond, A. M.; Compton, R. G.; O'Mahony, A. M.; Rogers, E. I.; Silvester, D. S. Chem.-Asian J. 2010, 5, 202-230
52. Fuchigami, T. In Electrochemical Aspects of Ionic Liquids; Ohno, H., Ed.; John Wiley & Sons, Inc.: Hoboken, NJ, 2005; pp 89-110.
53. Pajkossy, T.; Kolb, D. M. Electrochem. Commun. 2011, 13, 284-286
54. Roling, B.; Drüschler, M.; Huber, B. Faraday Discuss. 2011, 154, 303-311
55. Drüschler, M.; Borisenko, N.; Wallauer, J.; Winter, C.; Huber, B.; Endres, F.; Roling, B. Phys. Chem. Chem. Phys. 2012, 14, 5090-5099
56. Wasserscheid, P.; Welton, T., Eds.; Ionic Liquids in Synthesis; Wiley-VCH: Weinheim, 2003.
57. Hallett, J. P.; Welton, T. Chem. Rev. 2011, 111, 3508-3576
58. Gaune-Escard, M.; Seddon, K. R. Molten Salts and Ionic Liquids: Never the Twain? John Wiley and Sons: Hoboken, NJ, 2009.
59. Seddon, K. R.; Plechkova, N. V. Ionic Liquids UnCOILed: Critical Expert Overviews; John Wiley & Sons: Hoboken, NJ, 2012.
60. Plechkova, N. V.; Seddon, K. R. Chem. Soc. Rev. 2008, 37, 123-150
61. Henderson, D.; Lamperski, S.; Jin, Z.; Wu, J. J. Phys. Chem. B 2011, 115, 12911-12914
62. Storey, B. D.; Bazant, M. Z. Phys. Rev. E 2012, 86, 056303
63. Zhou, H.; Rouha, M.; Feng, G.; Lee, S. S.; Docherty, H.; Fenter, P.; Cummings, P. T.; Fulvio, P. F.; Dai, S.; McDonough, J.; Presser, V.; Gogotsi, Y. ACS Nano 2012, 6, 9818-9827
64. Uesugi, E.; Goto, H.; Eguchi, R.; Fujiwara, A.; Kubozono, Y. Sci. Rep. 2013, DOI: 10.1038/srep01595.
65. Borges, R. S.; Ribeiro, H.; Lavall, R. L.; Silva, G. G. J. Solid State Electrochem. 2012, 16, 3573-3580
66. Liu, W.; Yan, X.; Lang, J.; Xue, Q. J. Mater. Chem. 2012, 22, 8853
67. Tamailarasan, P.; Ramaprabhu, S. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 14179-14187
68. Simon, P.; Gogotsi, Y. Acc. Chem. Res. 2013, 46, 1094-1103
69. Zhang, Q.; Wu, S.; Zhang, L.; Lu, J.; Verproot, F.; Liu, Y.; Xing, Z.; Li, J.; Song, X.-M. Biosens. Bioelectron. 2011, 26, 2632-2637
70. Paek, E.; Pak, A. J.; Hwang, G. S. J. Electrochem. Soc. 2013, 160, A1-A10
71. Kislenko, S. A.; Amirov, R. H.; Samoylov, I. S. J. Phys.: Conf. Ser. 2013, 418, 012021
72. Hu, Z.; Vatamanu, J.; Borodin, O.; Bedrov, D. Phys. Chem. Chem. Phys. 2013, 15, 14234-14247
73. Maolin, S.; Fuchun, Z.; Guozhong, W.; Haiping, F.; Chunlei, W.; Shimou, C.; Yi, Z.; Jun, H. J. Chem. Phys. 2008, 128, 134504-7
74. Sha, M. L.; Wu, G. Z.; Dou, Q. A.; Tang, Z. F.; Fang, H. P. Langmuir 2010, 26, 12667-12672
75. Sambasivarao, S. V.; Acevedo, O. J. Chem. Theory Comput. 2009, 5, 1038-1050
76. Hess, B.; Kutzner, C.; van der Spoel, D.; Lindahl, E. J. Chem. Theory Comput. 2008, 4, 435-447
77. Todorov, I. T.; Smith, W.; Trachenko, K.; Dove, M. T. J. Mater. Chem. 2006, 16, 1911
78. Yeh, I.-C.; Berkowitz, M. L. J. Chem. Phys. 1999, 111, 3155-3162
79. Schmickler, W. Chem. Phys. Lett. 1995, 237, 152-160
80. Varela, L. M.; Garcia, M.; Mosquera, V. Phys Rep. 2003, 382, 1-111.
81. Fedorov, M. V.; Kornyshev, A. A. Mol. Phys. 2007, 105, 1-16
82. Cherepanov, D. A. Phys. Rev. Lett. 2004, 93, 266104
83. Guerrero-Garcia, G. I.; Gonzalez-Tovar, E.; de la Cruz, M. O. Soft Matter 2010, 6, 2056-2065.
84. Howard, J. J.; Perkyns, J. S.; Pettitt, B. M. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 6074-6083
85. Fedorov, M. V.; Lynden-Bell, R. M. Phys. Chem. Chem. Phys. 2012, 14, 2552-2556
86. Patrick, D. L.; Lynden-Bell, R. M. Surf. Sci. 1997, 380, 224-244
87. Gelb, L.; Lynden-Bell, R. ChemPhysChem 1993, 211, 328-332
88. Fietkau, N.; Clegg, A. D.; Evans, R. G.; Villagran, C.; Hardacre, C.; Compton, R. G. ChemPhysChem 2006, 7, 1041-1045.
89. Hapiot, P.; Lagrost, C. Chem. Rev. 2008, 108, 2238-2264
90. Nikitina, V. A.; Gruber, F.; Jansen, M.; Tsirlina, G. A. Electrochim. Acta 2013, 103, 243-251
91. André, F.; Hapiot, P.; Lagrost, C. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 7506-7512
92. Katayama, Y.; Toshimitsu, Y.; Miura, T. J. Electrochem. Soc. 2013, 160, H224-H228
93. Lagrost, C.; Gmouh, S.; Vaultier, M.; Hapiot, P. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 6175-6182
94. Choi, D. S.; Kim, D. H.; Shin, U. S.; Deshmukh, R. R.; Lee, S.-g.; Song, C. E. Chem. Commun. 2007, 3467-3469
95. Takahashi, K.; Sakai, S.; Tezuka, H.; Hiejima, Y.; Katsumura, Y.; Watanabe, M. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 4807-4811
96. Takahashi, K.; Tezuka, H.; Satoh, T.; Katsumura, Y.; Watanabe, M.; Crowell, R. A.; Wishart, J. F. Chem Lett. 2009, 38, 236-237.
97. Xiong, L.; Fletcher, A. M.; Davies, S. G.; Norman, S. E.; Hardacre, C.; Compton, R. G. Chem. Commun. 2012, 48, 5784
98. Lagrost, C.; Carrié; Vaultier, M.; Hapiot, P. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 745-752
99. Reed, S. K.; Madden, P. A.; Papadopoulos, A. J. Chem. Phys. 2008, 128, 124701-124701-10
100. Li, H.; Rutland, M. W.; Atkin, R. Phys. Chem. Chem. Phys. 2013, 15, 14616-14623
101. Li, H.; Endres, F.; Atkin, R. Phys. Chem. Chem. Phys. 2013, 15, 14624-14633