A mesoporous catalytic membrane architecture for lithium-oxygen battery systems

Nano Letters

Volumn 15, Issue 1, 2015, Pages 434-441

  Ryu, Won Hee ^a   Gittleson, Forrest S ^a   Schwab, Mark ^a   Goh, Tenghooi ^a   Taylor, André D ^a  

^a Yale University   (United States)

Author keywords

catalyst; electrospinning; Lithium oxygen batteries; mesoporous polymer membrane; oxygen evolution reaction

Indexed keywords

CARBON NANOTUBES; CATALYSTS; ELECTRIC BATTERIES; ELECTRIC DISCHARGES; ELECTRODES; ELECTROSPINNING; LITHIUM; MEMBRANES; NANOPARTICLES; OXYGEN; POLYMERS; SCAFFOLDS (BIOLOGY); YARN;

DEGREE OF POLARIZATION; DIRECT ELECTRON TRANSFER; GEOMETRIC CONFIGURATIONS; LITHIUM-OXYGEN BATTERIES; MESOPOROUS POLYMERS; OXYGEN EVOLUTION REACTION; POLYACRYLONITRILE (PAN); REACTION CHARACTERISTICS;

LITHIUM BATTERIES;

EID: 84920936640     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl503760n     Document Type: Article

References (56)

1. Dunn, B.; Kamath, H.; Tarascon, J. M. Science 2011, 334, 928-935
2. Chu, S.; Majumdar, A. Nature 2012, 488, 294-303
3. Goodenough, J. B.; Park, K. S. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 1167-1176
4. Abraham, K. M.; Jiang, Z. J. Electrochem. Soc. 1996, 143, 1-5
5. Bruce, P. G.; Freunberger, S. A.; Hardwick, L. J.; Tarascon, J. M. Nat. Mater. 2012, 11, 19-29
6. Lu, J.; Li, L.; Park, J. B.; Sun, Y. K.; Wu, F.; Amine, K. Chem. Rev. 2014, 114, 5611-5640
7. Lu, Y. C.; Gallant, B. M.; Kwabi, D. G.; Harding, J. R.; Mitchell, R. R.; Whittingham, M. S.; Shao-Horn, Y. Energy Environ. Sci. 2013, 6, 750-768
8. Girishkumar, G.; McCloskey, B.; Luntz, A. C.; Swanson, S.; Wilcke, W. J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 2193-2203
9. Hassoun, J.; Croce, F.; Armand, M.; Scrosati, B. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 2999-3002
10. Zhang, T.; Zhou, H. S. Nat. Commun. 2013, 4, 1-7
11. Black, R.; Lee, J. H.; Adams, B.; Mims, C. A.; Nazar, L. F. Angew. Chem., Int. Ed. 2013, 52, 392-396
12. Imanishi, N.; Yamamoto, O. Mater. Today 2014, 17, 24-30
13. Black, R.; Adams, B.; Nazar, L. F. Adv. Energy Mater. 2012, 2, 801-815
14. Ryu, W. H.; Yoon, T. H.; Song, S. H.; Jeon, S.; Park, Y. J.; Kim, I. D. Nano Lett. 2013, 13, 4190-4197
15. Shui, J. L.; Du, F.; Xue, C. M.; Li, Q.; Dai, L. M. ACS Nano 2014, 8, 3015-3022
16. Li, F. J.; Chen, Y.; Tang, D. M.; Jian, Z. L.; Liu, C.; Golberg, D.; Yamada, A.; Zhou, H. S. Energy Environ. Sci. 2014, 7, 1648-1652
17. Wang, J. J.; Li, Y. L.; Sun, X. L. Nano Energy 2013, 2, 443-467
18. Suntivich, J.; Gasteiger, H. A.; Yabuuchi, N.; Nakanishi, H.; Goodenough, J. B.; Shao-Horn, Y. Nat. Chem. 2011, 3, 546-550
19. Lim, H. D.; Song, H.; Kim, J.; Gwon, H.; Bae, Y.; Park, K. Y.; Hong, J.; Kim, H.; Kim, T.; Kim, Y. H.; Lepro, X.; Ovalle-Robles, R.; Baughman, R. H.; Kang, K. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 3926-3931
20. Jian, Z. L.; Liu, P.; Li, F. J.; He, P.; Guo, X. W.; Chen, M. W.; Zhou, H. S. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 442-446
21. Gittleson, F. S.; Sekol, R. C.; Doubek, G.; Linardi, M.; Taylor, A. D. Phys. Chem. Chem. Phys. 2014, 16, 3230-3237
22. Lu, J.; Lei, Y.; Lau, K. C.; Luo, X. Y.; Du, P.; Wen, J. G.; Assary, R. S.; Das, U.; Miller, D. J.; Elam, J. W.; Albishri, H. M.; Abd El-Hady, D.; Sun, Y. K.; Curtiss, L. A.; Amine, K. Nat. Commun. 2013, 4, 1-10
23. Oh, S. H.; Nazar, L. F. Adv. Energy Mater. 2012, 2, 903-910
24. Chen, Y. H.; Freunberger, S. A.; Peng, Z. Q.; Fontaine, O.; Bruce, P. G. Nat. Chem. 2013, 5, 489-494
25. Taylor, A. D.; Sekol, R. C.; Kizuka, J. M.; D'Cunha, S.; Comisar, C. M. J. Catal. 2008, 259, 5-16
26. Taylor, A. D.; Michel, M.; Sekol, R. C.; Kizuka, J. M.; Kotov, N. A.; Thompson, L. T. Adv. Funct Mater. 2008, 18, 3003-3009
27. Gittleson, F. S.; Ryu, W. H.; Taylor, A. D. ACS Appl. Mater. Interfaces 2014, 6, 19017-19025
28. Ryu, W. H.; Shin, J.; Jung, J. W.; Kim, I. D. J. Mater. Chem. A 2013, 1, 3239-3243
29. Shin, J.; Ryu, W. H.; Park, K. S.; Kim, I. D. ACS Nano 2013, 7, 7330-7341
30. Li, C. C.; Sato, R.; Kanehara, M.; Zeng, H. B.; Bando, Y.; Teranishi, T. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 6883-6887
31. Tian, N.; Zhou, Z. Y.; Yu, N. F.; Wang, L. Y.; Sun, S. G. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 7580-7581
32. Xie, S. F.; Choi, S. I.; Lu, N.; Roling, L. T.; Herron, J. A.; Zhang, L.; Park, J.; Wang, J. G.; Kim, M. J.; Xie, Z. X.; Mavrikakis, M.; Xia, Y. N. Nano Lett. 2014, 14, 3570-3576
33. Choi, R.; Jung, J.; Kim, G.; Song, K.; Kim, Y. I.; Jung, S. C.; Han, Y. K.; Song, H.; Kang, Y. M. Energy Environ. Sci. 2014, 7, 1362-1368
34. Kim, Y. J.; Kim, H. S.; Doh, C. H.; Kim, S. H.; Lee, S. M. J. Power Sources 2013, 244, 196-206
35. Cho, T. H.; Tanaka, M.; Ohnishi, H.; Kondo, Y.; Yoshikazu, M.; Nakamura, T.; Sakai, T. J. Power Sources 2010, 195, 4272-4277
36. Liang, Y. Z.; Lin, Z.; Qiu, Y. P.; Zhang, X. W. Electrochim. Acta 2011, 56, 6474-6480
37. Yilmaz, E.; Yogi, C.; Yamanaka, K.; Ohta, T.; Byon, H. R. Nano Lett. 2013, 13, 4679-4684
38. Jung, H. G.; Jeong, Y. S.; Park, J. B.; Sun, Y. K.; Scrosati, B.; Lee, Y. J. ACS Nano 2013, 7, 3532-3539
39. Chien, C. C.; Jeng, K. T. Mater. Chem. Phys. 2006, 99, 80-87
40. Jung, H. G.; Hassoun, J.; Park, J. B.; Sun, Y. K.; Scrosati, B. Nat. Chem. 2012, 4, 579-585
41. Landa-Medrano, I.; de Larramendi, I. R.; Ortiz-Vitoriano, N.; Pinedo, R.; de Larramendi, J. I. R.; Rojo, T. J. Power Sources 2014, 249, 110-117
42. Rinaldi, A.; Wijaya, O.; Hoster, H. E.; Yu, D. Y. W. ChemSusChem 2014, 7, 1283-1288
43. Laoire, C. O.; Mukerjee, S.; Plichta, E. J.; Hendrickson, M. A.; Abraham, K. M. J. Electrochem. Soc. 2011, 158, A302-A308
44. Gallant, B. M.; Kwabi, D. G.; Mitchell, R. R.; Zhou, J. G.; Thompson, C. V.; Shao-Horn, Y. Energy Environ. Sci. 2013, 6, 2518-2528
45. Zhai, D.; Wang, H.-H.; Lau, K. C.; Gao, J.; Redfern, P. C.; Kang, F.; Li, B.; Indacochea, E.; Das, U.; Sun, H.-H.; Sun, H.-J.; Amine, K.; Curtiss, L. A. J. Phys. Chem. Lett. 2014, 5, 2705-2710
46. Das, U.; Lau, K. C.; Redfern, P. C.; Curtiss, L. A. J. Phys. Chem. Lett. 2014, 5, 813-819
47. Boccaccio, T.; Bottino, A.; Capannelli, G.; Piaggio, P. J. Membr. Sci. 2002, 210, 315-329
48. Pavlovic, V. P.; Pavlovic, V. B.; Vlahovic, B.; Bozanic, D. K.; Pajovic, J. D.; Dojcilovic, R.; Djokovic, V. Phys. Scr. 2013, T157, 1-5
49. Casciola, M.; Capitani, D.; Donnadio, A.; Diosono, V.; Piaggio, P.; Pica, M. J. Mater. Chem. 2008, 18, 4291-4296
50. Yang, J. B.; Zhai, D. Y.; Wang, H. H.; Lau, K. C.; Schlueter, J. A.; Du, P.; Myers, D. J.; Sun, Y. K.; Curtiss, L. A.; Amine, K. Phys. Chem. Chem. Phys. 2013, 15, 3764-3771
51. Schantz, S.; Torell, L. M.; Stevens, J. R. J. Chem. Phys. 1991, 94, 6862-6867
52. Kang, S. Y.; Mo, Y. F.; Ong, S. P.; Ceder, G. Chem. Mater. 2013, 25, 3328-3336
53. Adams, B. D.; Radtke, C.; Black, R.; Trudeau, M. L.; Zaghib, K.; Nazar, L. F. Energ Environ. Sci. 2013, 6, 1772-1778
54. Li, C. M.; Fontaine, O.; Freunberger, S. A.; Johnson, L.; Grugeon, S.; Laruelle, S.; Bruce, P. G.; Armand, M. J. Phys. Chem. C 2014, 118, 3393-3401
55. Laoire, C. O.; Mukerjee, S.; Abraham, K. M.; Plichta, E. J.; Hendrickson, M. A. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 9178-9186
56. Zhai, D.; Wang, H. H.; Yang, J.; Lau, K. C.; Li, K.; Amine, K.; Curtiss, L. A. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 15364-15372