Extremely high yield conversion from low-cost sand to high-capacity Si electrodes for Li-ion batteries

Advanced Energy Materials

Volumn 4, Issue 16, 2014, Pages

  Yoo, Jung Keun ^a   Kim, Jongsoon ^b   Choi, Min Jae ^a   Park, Young Uk ^b   Hong, Jihyun ^b   Baek, Kwang Min ^a   Kang, Kisuk ^b   Jung, Yeon Sik ^a  

^a Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)   (South Korea)

^b Seoul National University   (South Korea)

Author keywords

conversion yield; electrodes; lithium ion batteries; magnesiothermic reduction; sand

Indexed keywords

COST EFFECTIVENESS; COST REDUCTION; ELECTRIC DISCHARGES; ELECTRODES; ENERGY STORAGE; IONS; NANOSTRUCTURES; SAND; SCALABILITY; SILICON;

CHARGE DISCHARGE PERFORMANCE; COMPOSITIONAL CHANGES; CONVERSION REACTIONS; CONVERSION YIELD; ENERGY STORAGE APPLICATIONS; MAGNESIOTHERMIC REDUCTION; NANOSTRUCTURED SI ELECTRODES; STEP-BY-STEP ANALYSIS;

LITHIUM-ION BATTERIES;

EID: 84911396338     PISSN: 16146832     EISSN: 16146840     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/aenm.201400622     Document Type: Article

References (39)

1. B. K. Teo, X. H. Sun, Chem. Rev. 2007, 107, 1454.
2. B. Z. Tian, X. L. Zheng, T. J. Kempa, Y. Fang, N. F. Yu, G. H. Yu, J. L. Huang, C. M. Lieber, Nature 2007, 449, 885.
3. a) A. I. Boukai, Y. Bunimovich, J. Tahir-Kheli, J. K. Yu, W. A. Goddard, J. R. Heath, Nature 2008, 451, 168
4. b) A. I. Hochbaum, R. K. Chen, R. D. Delgado, W. J. Liang, E. C. Garnett, M. Najarian, A. Majumdar, P. D. Yang, Nature 2008, 451, 163.
5. W. Sun, J. E. Puzas, T. J. Sheu, X. Liu, P. M. Fauchet, Adv. Mater. 2007, 19, 921.
6. J. K. Yoo, J. Kim, Y. S. Jung, K. Kang, Adv. Mater. 2012, 24, 5452.
7. a) Y. Yao, M. T. McDowell, I. Ryu, H. Wu, N. A. Liu, L. B. Hu, W. D. Nix, Y. Cui, Nano Lett. 2011, 11, 2949
8. b) N. Liu, H. Wu, M. T. McDowell, Y. Yao, C. M. Wang, Y. Cui, Nano Lett. 2012, 12, 3315.
9. T. Song, J. L. Xia, J. H. Lee, D. H. Lee, M. S. Kwon, J. M. Choi, J. Wu, S. K. Doo, H. Chang, W. Il Park, D. S. Zang, H. Kim, Y. G. Huang, K. C. Hwang, J. A. Rogers, U. Paik, Nano Lett. 2010, 10, 1710.
10. A. Magasinski, P. Dixon, B. Hertzberg, A. Kvit, J. Ayala, G. Yushin, Nat. Mater. 2010, 9, 461.
11. H. G. Zhang, P. V. Braun, Nano Lett. 2012, 12, 2778.
12. C. K. Chan, R. N. Patel, M. J. O'Connell, B. A. Korgel, Y. Cui, ACS Nano 2010, 4, 1443.
13. C. K. Chan, H. L. Peng, G. Liu, K. McIlwrath, X. F. Zhang, R. A. Huggins, Y. Cui, Nat. Nanotechnol. 2008, 3, 31.
14. H. Kim, M. Seo, M. H. Park, J. Cho, Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 2146.
15. U. Kasavajjula, C. S. Wang, A. J. Appleby, J. Power Sources 2007, 163, 1003.
16. Z. H. Bao, M. R. Weatherspoon, S. Shian, Y. Cai, P. D. Graham, S. M. Allan, G. Ahmad, M. B. Dickerson, B. C. Church, Z. T. Kang, H. W. Abernathy, C. J. Summers, M. L. Liu, K. H. Sandhage, Nature 2007, 446, 172.
17. a) K. H. Sandhage, M. B. Dickerson, P. M. Huseman, M. A. Caranna, J. D. Clifton, T. A. Bull, T. J. Heibel, W. R. Overton, M. E. A. Schoenwaelder, Adv. Mater. 2002, 14, 429
18. b) Y. Cai, S. M. Allan, K. H. Sandhage, J. Am. Ceram. Soc. 2005, 88, 2005.
19. N. R. Shaffer, Electron. Green J. 2006, 24, 34.
20. a) T. Nohira, K. Yasuda, Y. Ito, Nat. Mater. 2003, 2, 397
21. b) K. Yasuda, T. Nohira, K. Takahashi, R. Hagiwara, Y. H. Ogata, J. Electrochem. Soc. 2005, 152, D232.
22. C. Y. Du, M. Chen, L. Wang, G. P. Yin, J. Mater. Chem. 2011, 21, 15692.
23. S. Palaniandy, N. H. Jamil, J. Alloy Compd. 2009, 476, 894.
24. D. S. Jung, M.-H. Ryou, Y. J. Sung, S. B. Park, J. W. Choi, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2013, 110, 6.
25. M. Barati, S. Sarder, A. McLean, R. Roy, J. Non-Cryst Solids. 2011, 357, 18.
26. a) E. K. Richman, C. B. Kang, T. Brezesinski, S. H. Tolbert, Nano Lett. 2008, 8, 3075
27. b) Y. H. Zhang, J. G. Huang, J. Mater. Chem. 2011, 21, 7161
28. c) H. C. Tao, L. Z. Fan, X. H. Qu, Electrochim. Acta. 2012, 71, 194
29. d) W. Chen, Z. L. Fan, A. Dhanabalan, C. H. Chen, C. L. Wang, J. Electrochem. Soc. 2011, 158, A1055.
30. Y. C. Chen, J. Xu, X. H. Fan, X. F. Zhang, L. Han, D. Y. Lin, Q. H. Li, C. Uher, Intermetallics 2009, 17, 920.
31. E. Fuglein, U. Schubert, Chem. Mater. 1999, 11, 865.
32. S. G. Jennings, J. Aerosol Sci. 1988, 19, 159.
33. S. Yoshio, Molecular Gas Dynamics: Theory, Techniques, and Applications, Birkhäuser, Boston 2006.
34. R. Yi, F. Dai, M. L. Gordin, S. R. Chen, D. H. Wang, Adv. Energy Mater. 2013, 3, 295.
35. A. Kohandehghan, P. Kalisvaart, M. Kupsta, B. Zahiri, B. S. Amirkhiz, Z. P. Li, E. L. Memarzadeh, L. A. Bendersky, D. Mitlin, J. Mater. Chem. A 2013, 1, 1600.
36. a) J. B. Chen, H. L. Zhao, J. C. He, J. Wang, Rare Metals 2011, 30, 166
37. b) M. Lu, Y. Y. Tian, X. D. Zheng, J. Gao, B. Huang, Int. J. Electrochem. Soc. 2012, 7, 6180
38. c) D. Y. Chen, X. Mei, G. Ji, M. H. Lu, J. P. Xie, J. M. Lu, J. Y. Lee, Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 2409.
39. N. A. Liu, K. F. Huo, M. T. McDowell, J. Zhao, Y. Cui, Sci. Rep. UK 2013, 3, 1.