On the electrode potentials in lithium-sulfur batteries and their solvent-dependence

Journal of the Electrochemical Society

Volumn 161, Issue 9, 2014, Pages

  Schneider, Holger ^a   Gollub, Caroline ^a   Weiß, Thomas ^a   Kulisch, Joern ^a   Leitner, Klaus ^a   Schmidt, Ruediger ^a   Safont Sempere, Marina M ^a   Mikhaylik, Yuriy ^b   Kelley, Tracy ^b   Scordilis Kelley, Chariclea ^b   Laramie, Mike ^b   Du, Hui ^b  

^a BASF SE   (Germany)

^b Sion Power Corporation   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ELECTRIC DISCHARGES; ELECTROLYTES; LITHIUM; OPEN CIRCUIT VOLTAGE; SECONDARY BATTERIES; SOLVENTS; SULFUR;

CHARGE AND DISCHARGE; ELECTROCHEMICAL PROCESS; ELECTRODE POTENTIALS; ELECTROLYTE SYSTEMS; EXPERIMENTAL EVIDENCE; LITHIUM SULFUR BATTERIES; REDOX FLOW BATTERIES; THEORETICAL CALCULATIONS;

LITHIUM BATTERIES;

EID: 84904878283     PISSN: 00134651     EISSN: 19457111     Source Type: Journal    
DOI: 10.1149/2.0991409jes     Document Type: Article

References (75)

1. Y. Yang, G. Zheng, and Y. Cui, Energy Environ. Sci., 6, 1552 (2013).
2. X. L. Ji and L. F. Nazar, J. Mater. Chem., 20, 9821 (2010).
3. Y. Mikhaylik, I. Kovalev, R. Schock, K. Kumaresan, J. Xu, and J. Affinito, ECS Trans., 25, 23 (2010).
4. Y. Yang, G. Zheng, and Y. Cui, Chem. Soc. Rev., 42, 3018 (2013).
5. Y. Yang, G. H. Yu, J. J. Cha, H.Wu, M. Vosgueritchian, Y. Yao, Z. A. Bao, and Y. Cui, ACS Nano, 5, 9187 (2011).
6. Y. X. Yin, S. Xin, Y. G. Guo, and L. J.Wan, Angew. Chem. Int. Ed., 52, 13186 (2013).
7. J. Scheers, S. Fantini, and P. Johansson, J. Power Sources, 255, 204 (2014).
8. J. Hassoun and B. Scrosati, Adv. Mater., 22, 5198 (2010).
9. C. Liang, N. J. Dudney, and J. Y. Howe, Chem. Mater., 21, 4724 (2009).
10. X. L. Li, Y. L. Cao, W. Qi, L. V. Saraf, J. Xiao, Z. M. Nie, J. Mietek, J. G. Zhang, B. Schwenzer, and J. Liu, J. Mater. Chem., 21, 16603 (2011).
11. W. J. Chung, J. J. Griebel, E. T. Kim, H. Yoon, A. G. Simmonds, H. J. Ji, P. T. Dirlam, R. S. Glass, J. J.Wie, N. A. Nguyen, G. W. Guralnick, J. Park, A. Somogyi, P. Theato, M. E. Mackay, Y. E. Sung, K. Char, and J. Pyun, Nature, 5, 518 (2013).
12. Z. W. Seh, W. Y. Li, J. J. Cha, G. Y. Zheng, Y. Yang, M. T. McDowell, P. C. Hsu, and Y. Cui, Nat. Commun., 4, (2013).
13. Y. S. Su and A. Manthiram, Nat. Commun., 3, (2012).
14. A. Manthiram, Y. Z. Fu, and Y. S. Su, Acc. Chem. Res., 46, 1125 (2013).
15. N. Jayaprakash, J. Shen, S. S.Moganty, A. Corona, and L. A. Archer, Angew. Chem., Int. Ed., 50, 5904 (2011).
16. W. D. Zhou, Y. C. Yu, H. Chen, F. J. DiSalvo, and H. D. Abruna, J. Am. Chem. Soc., 135, 16736 (2013).
17. X. L. Ji, K. T. Lee, and L. F. Nazar, Nat. Mater., 8, 500 (2009).
18. R. Elazari, G. Salitra, A. Garsuch, A. Panchenko, and D. Aurbach, Adv. Mater., 23, 5641 (2011).
19. S. Dorfler, M. Hagen, H. Althues, J. Tubke, S. Kaskel, and M. J. Hoffmann, Chem. Commun., 48, 4097 (2012).
20. H. L. Wang, Y. Yang, Y. Y. Liang, J. T. Robinson, Y. G. Li, A. Jackson, Y. Cui, and H. J. Dai, Nano Lett., 11, 2644 (2011).
21. F. Ding, W. Xu, G. L. Graff, J. Zhang, M. L. Sushko, X. L. Chen, Y. Y. Shao, M. H. Engelhard, Z. M. Nie, J. Xiao, X. J. Liu, P. V. Sushko, J. Liu, and J. G. Zhang, J. Am. Chem. Soc., 135, 4450 (2013).
22. M. Armand and J.-M. Tarascon, Nature, 451, 652 (2008).
23. C. Huang, J. Xiao, Y. Y. Shao, J. M. Zheng, W. D. Bennett, D. P. Lu, S. V. Laxmikant, M. Engelhard, L. W. Ji, J. Zhang, X. L. Li, G. L. Graff, and J. Liu, Nat. Commun., 5, (2014).
24. J. M. Zheng, M. Gu, H. H. Chen, P. Meduri, M. H. Engelhard, J. G. Zhang, J. Liu, and J. Xiao, J. Mater. Chem. A, 1, 8464 (2013).
25. J. M. Zheng, D. P. Lv, M. Gu, C. M. Wang, J. G. Zhang, J. Liu, and J. Xiao, J. Electrochem. Soc., 160, A2288 (2013).
26. J. M. Zheng, M. Gu, C. M. Wang, P. J. Zuo, P. K. Koech, J. G. Zhang, J. Liu, and J. Xiao, J. Electrochem. Soc., 160, A1992 (2013).
27. J. M. Zheng, M. Gu, M. J. Wagner, K. A. Hays, X. H. Li, P. J. Zuo, C. M. Wang, J. G. Zhang, J. Liu, and J. Xiao, J. Electrochem. Soc., 160, A1624 (2013).
28. S. S. Zhang, J. Power Sources, 231, 153 (2013).
29. D. Aurbach, E. Pollak, R. Elazari, G. Salitra, C. S. Kelley, and J. Affinito, J. Electrochem. Soc., 156, A694 (2009).
30. M. Hagen, S. Dorfler, H. Althues, J. Tubke, M. J. Hoffmann, S. Kaskel, and K. Pinkwart, J. Power Sources, 213, 239 (2012).
31. Y. V. Mikhaylik and J. R. Akridge, J. Electrochem. Soc., 151, A1969 (2004).
32. K. Kumaresan, Y. Mikhaylik, and R. E. White, J. Electrochem. Soc., 155, A576 (2008).
33. P. G. Bruce, S. A. Freunberger, L. J. Hardwick, and J. M. Tarascon, Nat. Mater., 11, 19 (2012).
34. D. Bresser, S. Passerini, and B. Scrosati, Chem. Commun., 49, 10545 (2013).
35. N. S. A. Manan, L. Aldous, Y. Alias, P. Murray, L. J. Yellowlees, M. C. Lagunas, and C. Hardacre, J. Phys. Chem. B, 115, 13873 (2011).
36. R. D. Rauh, F. S. Shuker, J. M. Maron, and S. B. Brummer, J. Inorg. Nucl. Chem., 39, 1761 (1977).
37. F. Gaillard and E. Levillain, J. Electroanal. Chem., 398, 77 (1995).
38. E. Levillain, F. Gaillard, A. Demortier, and J. P. Lelieur, J. Electroanal. Chem., 405, 85 (1996).
39. E. Levillain, F. Gaillard, P. Leghie, A. Demortier, and J. P. Lelieur, J. Electroanal. Chem., 420, 167 (1997).
40. F. Gaillard, E. Levillain, M. C. Dhamelincourt, P. Dhamelincourt, and J. P. Lelieur, J. Raman Spectrosc., 28, 511 (1997).
41. D. H. Han, B. S. Kim, S. J. Choi, Y. J. Jung, J. Kwak, and S. M. Park, J. Electrochem. Soc., 151, E283 (2004).
42. M. U. M. Patel, R. Demir-Cakan, M. Morcrette, J. M. Tarascon, M. Gaberscek, and R. Dominko, ChemSusChem, 6, 1177 (2013).
43. R. Dominko, R. Demir-Cakan, M. Morcrette, and J. M. Tarascon, Electrochem. Commun., 13, 117 (2011).
44. M. Hagen, P. Schiffels, M. Hammer, S. Doerfler, J. Tubke, M. J. Hoffmann, H. Althues, and S. Kaskel, J. Electrochem. Soc., 160, A1205 (2013).
45. S.Walus, C.Barchasz, J. F. Colin, J. F.Martin, E. Elkaim, J. C.Lepretre, and F. Alloin, Chem. Commun., 49, 7899 (2013).
46. C. Barchasz, F. Molton, C. Duboc, J. C. Lepretre, S. Patoux, and F. Alloin, Anal. Chem., 84, 3973 (2012).
47. J. Nelson, S. Misra, Y. Yang, A. Jackson, Y. J. Liu, H. L. Wang, H. J. Dai, J. C. Andrews, Y. Cui, and M. F. Toney, J. Am. Chem. Soc., 134, 6337 (2012).
48. Y. Jung, S. Kim, B.-S. Kim, D.-H. Han, S.-M. Park, and J. Kwak, Int. J. Electrochem. Sci., 3, 566 (2008).
49. L. Wang, T. Zhang, S. Yang, F. Cheng, J. Liang, and J. Chen, J. Energy Chem., 22, 72 (2013).
50. J. Gao, M. A. Lowe, Y. Kiya, and H. D. Abruna, J. Phys. Chem. C, 115, 25132 (2011).
51. Z. Jin, K. Xie, X. Hong, Z. Hu, and X. Liu, J. Power Sources, 218, 163 (2012).
52. R. Ahlrichs, M. Bär, M. Häser, H. Horn, and C. Kölmel, Chem. Phys. Lett., 162, 165 (1989).
53. A. D. Becke, Phys. Rev. A, 38, 3098 (1988).
54. J. Perdew, Phys. Rev. B, 33, 8822 (1986).
55. S. H. Vosko, L. Wilk, and M. Nusair, Can. J. Phys., 58, 1200 (1980).
56. K. Eichkorn, O. Treutler, H. Öhm, M. Häser, and R. Ahlrichs, Chem. Phys. Lett., 242, 652 (1995).
57. A. Klamt and G. Schü̈urmann, J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2, 799 (1993).
58. A. Klamt, J. Phys. Chem., 99, 2224 (1995).
59. A. Klamt and F. Eckert, Fluid Phase Equilib., 172, 43 (2000).
60. A. Klamt, COSMO-RS: From Quantum Chemistry to Fluid Phase Thermodynamics and Drug Design, Elsevier B. V., Amsterdam (2005).
61. Y. Zhao and D. G. Truhlar, Acc. Chem. Res., 41, 157 (2008).
62. Y. Zhao and D. G. Truhlar, Theor. Chem. Acc., 120, 215 (2008).
63. Y. Zhao and D. G. Truhlar, J. Chem. Theory Comput., 4, 1849 (2008).
64. COSMOlogic Inc., http://www.cosmologic.de.
65. S. S. Zhang, Electrochim. Acta, 70, 344 (2012).
66. R. D. Rauh, K. M. Abraham, G. F. Pearson, J. K. Surprenant, and S. B. Brummer, J. Electrochem. Soc., 126, 523 (1979).
67. A. G. Morachevskii, Russ. J. Appl. Chem., 74, 1994 (2001).
68. J. R. Akridge, Y. V. Mikhaylik, and N. White, Solid State Ionics, 175, 243 (2004).
69. Y. V. Mikhaylik and J. R. Akridge, J. Electrochem. Soc., 150, A306 (2003).
70. H. Schneider and H. Strehlow, J. Electroanal. Chem., 12, 530 (1966).
71. W. A. Pleskov, Adv. In Chem. (Russian), 16, 254 (1947).
72. R. Wibowo, L. Aldous, S. E. Ward Jones, and R. G. Compton, Chem. Phys. Lett., 492, 276 (2011).
73. C. O. Laoire, S. Mukerjee, K. M. Abraham, E. J. Plichta, and M. A Hendrickson, J. Phys. Chem. C, 114, 9178 (2010).
74. K. M. Abraham, D. M. Pasquariello, and E. B.Willstaedt, J. Electrochem. Soc., 137, 1856 (1990).
75. C. O. Laoire, E. Plichta, M. Hendrickson, S. Mukerjee, and K. M. Abraham, Electrochim. Acta, 54, 6560 (2009).