Is there a universal reaction mechanism of Li insertion into oxidic spinels: A case study using MgFe2O4

Journal of Materials Chemistry A

Volumn 3, Issue 4, 2015, Pages 1549-1561

  Permien, Stefan ^a   Indris, Sylvio ^b   Scheuermann, Marco ^b   Schürmann, Ulrich ^a   Mereacre, Valeriu ^b   Powell, Annie K ^b   Kienle, Lorenz ^a   Bensch, Wolfgang ^a  

^a UNIVERSITY OF KIEL   (Germany)

^b KARLSRUHE INSTITUTE OF TECHNOLOGY   (Germany)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CRYSTALLINE MATERIALS; LITHIUM COMPOUNDS;

CHARGE PROCESS; DIFFERENT SIZES; ELECTRONIC CHANGES; MULTI-METHOD APPROACH; OCTAHEDRAL SITES; OCTAHEDRAL VOIDS; REACTION MECHANISM; REACTION STEPS;

LITHIUM;

EID: 84919905559     PISSN: 20507488     EISSN: 20507496     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c4ta05054a     Document Type: Article

References (85)

1. J.-M. Tarascon M. Armand Nature 2001 414 359
2. B. Scrosati Nature 1995 373 557
3. V. Etacheri R. Marom R. Elazari G. Salitra D. Aurbach Energy Environ. Sci. 2011 4 3243
4. J. B. Goodenough K.-S. Park J. Am. Chem. Soc. 2013 135 1167
5. N.-S. Choi Z. Chen S. A. Freunberger X. Ji Y.-K. Sun K. Amine G. Yushin L. F. Nazar J. Cho P. G. Bruce Angew. Chem., Int. Ed. 2012 51 9994
6. M. Armand J.-M. Tarascon Nature 2008 451 652
7. R. Marom S. F. Amalraj N. Leifer D. Jacob D. Aurbach J. Mater. Chem. 2011 21 9938
8. P. Gibot M. Casas-Cabanas L. Laffont S. Levasseur P. Carlach S. Hamelet J.-M. Tarascon C. Masquellier Nat. Mater. 2008 7 741
9. A. Nyten S. Kamali L. Häggström T. Gustafsson J. O. Thomas J. Mater. Chem. 2006 16 2266
10. J. B. Goodenough J. Solid State Electrochem. 2012 16 2019
11. G. A. Nazri and G. Pistoia, Lithium Batteries: Science and Technology, Springer, US, 2008
12. P. G. Bruce B. Scrosati J.-M. Tarascon Angew. Chem., Int. Ed. 2008 47 2930
13. A. S. Arico P. Bruce B. Scrosati J.-M. Tarascon W. van Schalwijk Nat. Mater. 2005 4 366
14. P. Poizot S. Laruelle S. Grugeon L. Dupont J.-M. Tarascon Nature 2000 407 496
15. H. Long T. Shi S. Jiang S. Xi R. Chen S. Liu G. Liao Z. Tang J. Mater. Chem. A 2014 2 3741
16. J. Cabana L. Monconduit D. Larcher M. R. Palacin Adv. Mater. 2010 22 170
17. L. F. Nazar G. Goward F. Leroux M. Duncan H. Huang T. Kerrr J. Gaubicher Int. J. Inorg. Mater. 2001 3 191
18. D. W. Murphy P. A. Christian Science 1979 205 651
19. W. Bensch J. Ophey H. Hain H. Gesswein D. Chen R. Mönig P. A. Gruber S. Indris Phys. Chem. Chem. Phys. 2012 14 7509
20. D. Larcher G. Sudant J.-B. Leriche Y. Chabre J.-M. Tarascon J. Electrochem. Soc. 2002 149 A234
21. P. Lavela J. L. Tirado J. Power Sources 2007 172 379
22. Y. Zhao J. Li Y. Ding L. Guan J. Mater. Chem. 2011 21 19101
23. C. T. Cherian M. V. Reddy G. V. S. Rao C. H. Sow B. V. R. Chowdari J. Solid State Electrochem. 2012 16 1823
24. M. V. Reddy G. V. Subba Rao B. V. R. Chowdari Chem. Rev. 2013 113 5364
25. Z. Ding B. Yao J. Feng J. Zhang J. Solid State Electrochem. 2014 18 19
26. T. Li Y.-Y. Wang R. Tang Y.-X. Qi N. Lun Y.-J. Bai R.-H. Fan ACS Appl. Mater. Interfaces 2013 5 9470
27. F. Mueller D. Bresser E. Paillard M. Winter S. Passerini J. Power Sources 2013 236 87
28. Y. Xiao J. Zai L. Tao B. Li Q. Han C. Yu X. Qian Phys. Chem. Chem. Phys. 2013 15 3939
29. Z. Zhang Y. Wang M. Zhang Q. Tan X. Lv Z. Zhong F. Su J. Mater. Chem. A 2013 1 7444
30. K. M. Shaju F. Jiao A. Debart P. G. Bruce Phys. Chem. Chem. Phys. 2007 9 1837
31. N. Sivakumar S. R. P. Gnanakan K. Karthikeyan S. Amaresh W. S. Yoon G. J. Park Y. S. Lee J. Alloys Compd. 2011 509 7038
32. Y. Pan Y. Zhang X. Wei C. Yuan J. Yin D. Cao G. Wang Electrochim. Acta 2013 109 89
33. Y. Yin B. Zhang X. Zhang J. Xu S. Yang J. Sol-Gel Sci. Technol. 2013 66 540
34. C. Gong Y.-J. Bai Y.-X. Qi N. Lun J. Feng Electrochim. Acta 2013 90 119
35. W. Bensch T. Bredow H. Ebert P. Heitjans S. Indris S. Mankovsky M. Wilkening Prog. Solid State Chem. 2009 37 206
36. J. Wontcheu W. Bensch M. Wilkening P. Heitjans S. Indris P. Sideris C. P. Grey S. Mankovsky H. Ebert J. Am. Chem. Soc. 2008 130 288
37. J. Wontcheu M. Behrens W. Bensch S. Indris M. Wilkening P. Heitjans Solid State Ionics 2007 178 759
38. M. Behrens O. Riemenschneider W. Bensch S. Indris M. Wilkening P. Heitjans Chem. Mater. 2006 18 1569
39. M. Behrens R. Kiebach J. Ophey O. Riemenschneider W. Bensch Chem.-Eur. J. 2006 12 6348
40. S. Indris J. Wontcheu W. Bensch Phys. Chem. Chem. Phys. 2009 11 3250
41. M. Behrens J. Wontcheu R. Kiebach W. Bensch Chem.-Eur. J. 2008 14 5021
42. S. Permien H. Hain M. Scheuermann S. Mangold V. Mereacre A. K. Powell S. Indris U. Schürmann L. Kienle V. Duppel S. Harm W. Bensch RSC Adv. 2013 3 23001
43. B. Aslibeiki P. Kameli H. Salamati M. Eshraghi T. Tahmasebi J. Magn. Magn. Mater. 2010 322 2929
44. A. A. Coelho, Topas Academic Version 4, 2012
45. A. Cimino P. Porta M. Valigi J. Am. Ceram. Soc. 1966 49 152
46. P. M. Diehm P. Agoston K. Albe ChemPhysChem 2012 13 2443
47. A. C. Druc A. M. Dumitrescu A. I. Borhan V. Nica A. R. Iordan M. N. Palamaru Cent. Eur. J. Chem. 2013 11 1330
48. V. M. Khot A. B. Salunkhe M. R. Phadatare S. H. Pawar Mater. Chem. Phys. 2012 132 782
49. E. de Grave C. Dauwea A. Govaert J. de Sitter Phys. Stat. Sol. 1976 73 527
50. E. Wieser H. Schröder K. Kleinstück Phys. Stat. Sol. 1970 1 749
51. N. Sivakumar A. Narayanasamy J.-M. Greneche R. Murugaraj Y. S. Lee J. Alloys Compd. 2010 504 395
52. C. Liu B. Zou A. J. Rondinone Z. J. Zhang J. Am. Chem. Soc. 2000 122 6263
53. Q. Chen A. J. Rondinone B. C. Chakoumakos Z. J. Zhang J. Magn. Magn. Mater. 1999 194 1
54. P. Holec J. Plocek D. Niznansky J. Poltierova Vejpravova J. Sol-Gel Sci. Technol. 2009 51 301
55. S. Da Dalt A. S. Takimi T. M. Volkmer V. C. Sousa C. P. Bergmann Powder Technol. 2011 210 103
56. V. Šepelák D. Baabe F. J. Litterst K. D. Becker J. Appl. Phys. 2000 88 5884
57. A. Ponrouch P.-L. Taberna P. Simon M. R. Palacin Electrochim. Acta 2012 61 13
58. E. Bekaert P. Balaya S. Murugavel J. Maier M. Menetrier Chem. Mater. 2009 21 856
59. S. Laruelle S. Grugeon P. Poizot M. Dolle L. Dupont J. M. Tarascon J. Electrochem. Soc. 2002 149 A627
60. S. Grugeon S. Laruelle L. Dupont J. M. Tarascon Solid State Sci. 2003 5 895
61. R. Dedryvere S. Laruelle S. Grugeon P. Poizot D. Gonbeau J. M. Tarascon Chem. Mater. 2004 16 1056
62. L. Gireaud S. Grugeon S. Pilard P. Guenot J. M. Tarascon S. Laruelle Anal. Chem. 2006 78 3688
63. P. Arora R. E. White M. Doyle J. Electrochem. Soc. 1998 145 3647
64. G. Li Y. Wang L. Yang W. Ma M. Wang Eur. J. Inorg. Chem. 2014 845
65. M. Boiocchi F. Caucia M. Merli D. Prella L. Ungaretti Eur. J. Mineral. 2001 13 871
66. A. H. Jay K. W. Andrews J. Iron Steel Inst. 1946 152 15
67. C. P. Grey N. Dupre Chem. Rev. 2004 104 4493
68. C. P. Grey Y. J. Lee Solid State Sci. 2003 5 883
69. S. Indris J. Cabana O. J. Rutt S. J. Clarke C. P. Grey J. Am. Chem. Soc. 2006 128 13354
70. J. Kim U. G. Nielsen C. P. Grey J. Am. Chem. Soc. 2008 130 1285
71. D. P. Johnson Solid State Commun. 1969 7 1785
72. P. Lavela J. L. Tirado M. Womes J. C. Jumas J. Phys. Chem. C 2009 113 20081
73. C. Vidal-Abarca P. Lavela J. L. Tirado J. Phys. Chem. C 2010 114 12828
74. M. Bomio P. Lavela J. L. Tirado ChemPhysChem 2007 8 1999
75. D. Larcher G. Sudant J.-B. Leriche Y. Chabre J.-M. Tarascon J. Electrochem. Soc. 2002 149 A234
76. M. M. Thackeray W. I. F. David J. B. Goodenough Mater. Res. Bull. 1982 17 785
77. M. M. Thackeray S. D. Baker K. T. Adendorf J. B. Goodenough Solid State Ionics 1985 17 175
78. M. M. Thackeray W. I. F. David P. G. Bruce J. B. Goodenough Mater. Res. Bull. 1983 18 461
79. M. A. Lowe J. Gao H. D. Abruna J. Mater. Chem. A 2013 1 2094
80. F. Martinez-Julian A. Guerrero M. Haro J. Bisquert D. Bresser E. Paillard S. Passerini G. Garcia-Belmonte J. Phys. Chem. C 2014 118 6069
81. R. Alcantara M. Jaraba P. Lavela J. L. Tirado J. C. Jumas J. Olivier-Fourcade Electrochem. Commun. 2003 5 16
82. H. Kim J. Choi H.-J. Sohn T. Kang J. Electrochem. Soc. 1999 146 4401
83. X. Zhu Y. Zhu S. Muralki M. D. Stoller R. S. Ruoff ACS Nano 2011 5 3333
84. N. Sharma K. M. Shaju G. V. Subba Rao B. V. R. Chowdari Electrochim. Acta 2004 49 1035
85. J. Jamnik J. Maier Phys. Chem. Chem. Phys. 2003 5 5215