Miniature all-solid-state heterostructure nanowire Li-ion batteries as a tool for engineering and structural diagnostics of nanoscale electrochemical processes

Nanoscale

Volumn 6, Issue 20, 2014, Pages 11756-11768

  Oleshko, Vladimir P ^a,c   Lam, Thomas ^a   Ruzmetov, Dmitry ^a,b   Haney, Paul ^a   Lezec, Henri J ^a   Davydov, Albert V ^a   Krylyuk, Sergiy ^a,b   Cumings, John ^c   Talin, A Alec ^a,d  

^a NATIONAL INSTITUTE OF STANDARDS AND TECHNOLOGY   (United States)

^b University of Maryland   (United States)

^c UNIVERSITY OF MARYLAND   (United States)

^d SANDIA NATIONAL LABORATORIES   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AMORPHOUS SILICON; ASPECT RATIO; COBALT COMPOUNDS; CRYSTAL ATOMIC STRUCTURE; FIELD EMISSION CATHODES; IONS; LITHIUM COMPOUNDS; LITHIUM METALLOGRAPHY; MULTIVARIANT ANALYSIS; NANOCRYSTALLITES; NANOWIRES; PHOSPHORUS COMPOUNDS; SCAFFOLDS; SCANNING ELECTRON MICROSCOPY; SILICON; SOLID ELECTROLYTES; SOLID-STATE BATTERIES; SPECTROSCOPIC ANALYSIS; TEXTURES; TRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPY;

COMPOSITIONAL CHARACTERIZATION; ELECTRICAL TRANSPORT PROPERTIES; ELECTROCHEMICAL ENERGY STORAGE; ELECTROCHEMICAL PERFORMANCE; ELECTRODE-ELECTROLYTE INTERFACES; FIELD EMISSION SCANNING ELECTRON MICROSCOPES; MULTIVARIATE STATISTICAL ANALYSIS; SECONDARY LI-ION BATTERY;

LITHIUM-ION BATTERIES;

EID: 84907494156     PISSN: 20403364     EISSN: 20403372     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c4nr01666a     Document Type: Article

References (61)

1. C. K. Chan H. Peng G. Liu K. McLwrath X. F. Zhang R. A. Huggins Y. Cui Nat. Nanotechnol. 2008 3 31 35
2. M.-K. Song S. Park F. M. Alamgir J. Cho M. Liu Mat. Sci. Eng. 2011 72 203 252
3. S. W. Lee M. T. McDowell L. A. Berla W. D. Nix Y. Cui Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2012 109 4080 4085
4. B.-S. Lee S.-B. Son K.-M. Park J.-H. Seo S. H. Lee I.-S. Choi K.-H. Oh W.-R. Yu J. Power Sources 2012 206 267 273
5. P. G. Bruce S. A. Freunberger L. J. Hardwick J.-M. Tarascon Nat. Mater. 2012 11 19 29
6. R. J. M. Vullers R. Van Schaijk I. Doms C. Van Hoof R. Mertens Solid-State Electron. 2009 53 684 693
7. B. Dunn J. W. Long D. R. Rolison Electrochem. Soc. Interface 2008 17 49 53
8. D. R. Rolison L. F. Nazar MRS Bull. 2011 36 486 492
9. J. F. M. Oudenhoven L. Baggetto P. H. L. Notten Adv. Energy Mater. 2011 1 10 33
10. Y. Shao-Horn L. Croguennec C. Delmas E. C. Nelson M. O'Keefe Nat. Mater. 2003 2 464 467
11. A. Brazier L. Dupont L. Dantras-Laffont N. Kuwata J. Kawamura J.-M. Tarascon Chem. Mater. 2008 20 2352 2359
12. V. P. Oleshko C. Scordilis-Kelley A. Xiao J. Affinito Y. Talyossef R. Elazari Y. Grinblat D. Aurbach Microsc. Microanal. 2009 15 suppl. 2 1398 1399
13. S. Muto T. Yoshida K. Tatsumi Mater. Trans. 2009 50 964 969
14. S. Muto K. Tatsumi T. Sasaki H. Kondo T. Ohsuna K. Horibuchi Y. Takeuchi Electrochem. Solid-State Lett. 2010 13 A115 A117
15. K. Yamamoto Y. Iriyama T. Asaka T. Hirayama H. Fujita C. A. J. Fisher K. Nonaka Y. Sugita Z. Ogumi Angew. Chem. Int. Ed. 2010 49 4414 4417
16. K. A. Jarvis Z. Deng L. F. Allard A. Manthiram P. J. Ferreira Chem. Mater. 2011 23 3614 3621
17. R. Huang T. Hitosugi S. D. Findlay C. A. J. Fisher Y. H. Ikuhara Appl. Phys. Lett. 2011 98 051913
18. V. Oleshko D. Ruzmetov H. Lezec A. Talin Microsc. Microanal. 2011 17 suppl. 2 1658 1659
19. V. P. Oleshko D. Ruzmetov P. Haney H. Lezec K. Karki K. H. Baloch A. Agrawal A. V. Davydov S. Krylyuk K. W. Moon J. Bonevich M. Tanase J. Cumings A. A. Talin Microsc. Microanal. 2012 18 suppl. 2 1322 1323
20. F. Cosandey D. Su M. Sina N. Pereira G. G. Amatucci Micron 2012 43 22 29
21. V. P. Oleshko C. Scordilis-Kelley A. Xiao Microsc. Microanal. 2009 15 suppl. 2 718 719
22. J. Y. Huang L. Zhong C. M. Wang J. P. Sullivan W. Xu L. Q. Zhang S. X. Mao N. S. Hudak X. H. Liu A. Subramanian H. Fan L. Qi A. Kushima J. Li Science 2010 330 1515 1520
23. R. R. Unocic L. A. Adamczyk N. J. Dudney D. H. Alsem N. J. Salmon K. L. More Microsc. Microanal. 2011 17 suppl 2 1564 1565
24. K. L. Jungjohann J. E. Evans J. A. Aguiar I. Arslan N. D. Browning Microsc. Microanal. 2012 18 621 627
25. J. P. Sullivan, J. Huang, M. J. Shaw, A. Subramanian, N. Hudak, Y. Zhan and J. Lou, in Energy Harvesting and Storage: Materials, Devices, and Applications, ed., N.K. Dhar, P.S. Wijewarnasuriya, and, A.K. Dutta, Proc. SPIE, 2010, vol. 7683, p. 76830B 1-9
26. C. M. Wang W. Xu J. Liu D. W. Choi B. Arey L. V. Saraf J. G. Zhang Z. G. Yang S. Thevuthasan D. R. Baer N. Salmon J. Mater. Res. 2010 25 8 1541 1547
27. C. M. Wang X. Li Z. Wang W. Xu J. Liu F. Gao L. Kovarik J.-G. Zhang J. Howe D. J. Burton Z. Liu X. Xiao S. Thevuthasan D. R. Baer Nano Lett. 2012 12 1624 1632
28. X. H. Liu L. Zhong L. Q. Zhang A. Kushima S. X. Mao J. Li Z. Z. Ye J. P. Sullivan J. Y. Huang Appl. Phys. Lett. 2011 98 183107
29. X. H. Liu H. Zheng L. Zhong S. Huang K. Karki L. Q. Zhang Y. Liu A. Kushima W. T. Liang J. W. Wang J.-H. Cho E. Epstein S. A. Dayeh S. T. Picraux T. Zhu J. Li J. P. Sullivan J. Cumings C. Wang S. X. Mao Z. Z. Ye S. Zhang J. Y. Huang Nano Lett. 2011 11 3312 3318
30. X. H. Liu N. S. Hudak D. L. Huber S. J. Limmer J. P. Sullivan J. Y. Huang Nano Lett. 2011 11 4188 4194
31. K. Karki E. Epstein J.-H. Cho Z. Jia T. Li S. T. Picraux C. Wang J. Cumings Nano Lett. 2012 12 1392 1397
32. Y. S. Meng T. McGilvray M.-C. Yang D. Gostovic F. Wang D. Zeng Y. Zhu J. Graetz Electrochem. Soc. Interface 2011 130 3 49 53
33. L. Mai Y. Dong L. Xu C. Han Nano Lett. 2010 10 4273 4278
34. X. Yu J. B. Bates G. E. Jellison F. X. Hart J. Electrochem. Soc. 1997 144 524 532
35. J. B. Bates N. J. Dudney B. Neudecker F. X. Hart H. P. Jun S. A. Hackney J. Electrochem. Soc. 2000 147 59 70
36. J. B. Bates N. J. Dudney B. Neudecker A. Ueda C. D. Evans Solid State Ionics 2000 135 33 45
37. D. Ruzmetov V. P. Oleshko P. M. Haney H. Lezec K. Karki K. H. Baloch A. K. Agrawal A. V. Davydov S. Krylyuk Y. Liu J. Y. Huang M. Tanase J. Cumings A. A. Talin Nano Lett. 2012 12 505 511
38. C. K. Chan R. N. Patel M. J. O'Connel B. A. Korgel Y. Cui ACS Nano 2010 4 1443 1450
39. L. F. Cui R. Ruffo C. K. Chan H. Peng Y. Cui Nano Lett. 2009 9 491 495
40. S. Krylyuk A. V. Davydov I. Levin ACS Nano 2011 5 656 664
41. N. D. Browning, I. Arslan, R. Erni and B. W. Reed, in Scanning Transmission Electron Microscopy, Imaging and Analysis, ed., S. J. Pennycook, and, P. D. Nellist, Springer, New York, 2011, pp. 659-688
42. B. W. Reed J. M. Chen N. C. MacDonald J. Silcox G. F. Bertsch Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1999 60 5641 5652
43. P. Moreau N. Brun C. A. Walsh C. Colliex A. Howie Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1997 56 6774 6781
44. H. Ibach J. E. Rowe Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1974 10 710 718
45. S. J. Pennycook, in Scanning Transmission Electron Microscopy, Imaging and Analysis, ed., S. J. Pennycook, and, P. D. Nellist, Springer, New York, 2011, pp. 1-90
46. P. D. Nellist, in Scanning Transmission Electron Microscopy, Imaging and Analysis, ed., S. J. Pennycook, and, P. D. Nellist, Springer, New York, 2011, pp. 91-115
47. S. Bals B. Kabius M. Haider V. Radmilovic C. Kisielevski Solid State Commun. 2004 130 675 680
48. C. Jeanguillaume J. Microsc. Electron. 1985 10 409 415
49. N. Bonnet M. Herbin P. Vaurot Scanning Microsc. 1997 11 1 21
50. W. Grogger F. Hofer G. Kothleitner Micron 1998 29 43 51
51. M. C. Sarahan M. Chi D. J. Masief N. D. Browning Ultramicroscopy 2011 111 251 257
52. L. Bohne T. Pirk W. Jaegermann J. Solid State Electrochem. 2013 17 2095 2099
53. J. Xie N. Imanishi A. Hirano M. Matsumura Y. Takeda O. Yamamoto Solid State Ionics 2007 178 1218 1224
54. Y. Kim G. M. Veigth J. Nanda R. R. Unocic M. Chi N. J. Dudney Electrochim. Acta 2011 56 6573 6580
55. S.-W. Song S.-W. Baek H. Y. Park Y. C. Lim K. L. Lee Electrochem. Solid-State Lett. 2008 11 A55 A59
56. R. Huang T. Hitosugi C. A. J. Fisher Y. H. Ikuhara H. Moriwake H. Oki Y. Ikuhara Mater. Chem. Phys. 2012 133 1101 1107
57. M. Okubo J. Kim T. Kudo H. Zhou I. Honma J. Phys. Chem. 2009 113 15337 15342
58. D. Danilov R. A. H. Niessen P. H. L. Notten J. Electrochem. Soc. 2011 158 A215 A222
59. J. N. Reimers J. R. Dahn J. Electrochem. Soc. 1992 139 2091 2097
60. H. Wang Y. Jang B. Huang D. R. Sadoway Y.-M. Chiang J. Electrochem. Soc. 1999 146 473 480
61. M. A. Lampert and P. Mark, Current Injection in Solids, Academic Press, New York, 1970