IR near-field spectroscopy and imaging of single LixFePO4 microcrystals

Nano Letters

Volumn 15, Issue 1, 2015, Pages 1-7

  Lucas, I T ^a,e   McLeod, A S ^b   Syzdek, J S ^a   Middlemiss, D S ^c   Grey, C P ^c,d   Basov, D N ^b   Kostecki, R ^a  

^a LAWRENCE BERKELEY NATIONAL LABORATORY   (United States)

^b UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

^c UNIVERSITY OF CAMBRIDGE   (United Kingdom)

^d STONY BROOK UNIVERSITY   (United States)

^e SORBONNE UNIVERSITÉ   (France)

Author keywords

IR s SNOM; Li ion batteries; LiFePO4; phase distribution

Indexed keywords

FOURIER TRANSFORM INFRARED SPECTROSCOPY; INFRARED IMAGING; INTERFACES (MATERIALS); LITHIUM; LITHIUM ALLOYS; LITHIUM COMPOUNDS; MICROCRYSTALS; NEAR FIELD SCANNING OPTICAL MICROSCOPY; SINGLE CRYSTALS;

ELECTROCHEMICAL MATERIALS; ELECTROCHEMICAL PERFORMANCE; LI-ION BATTERIES; LIFEPO; NEAR-FIELD SPECTROSCOPY; PHASE DISTRIBUTION; POSITIVE ELECTRODE MATERIALS; TOMOGRAPHIC RECONSTRUCTION;

LITHIUM BATTERIES;

IRON DERIVATIVE; LITHIUM DERIVATIVE; PHOSPHATE;

CHEMISTRY; INFRARED SPECTROSCOPY;

IRON COMPOUNDS; LITHIUM COMPOUNDS; PHOSPHATES; SPECTROSCOPY, FOURIER TRANSFORM INFRARED;

EID: 84921047012     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl5010898     Document Type: Article

References (54)

1. Yamada, A.; Koizumi, H.; Nishimura, S.-i.; Sonoyama, N.; Kanno, R.; Yonemura, M.; Nakamura, T.; Kobayashi, Y. Nat. Mater. 2006, 5, 357-360
2. Ellis, B. L.; Lee, K. T.; Nazar, L. F. Chem. Mater. 2010, 22, 691-714
3. Keilmann, F.; Hillenbrand, R. Philos. Trans. R. Soc. London, A 2004, 362, 787-805
4. Delacourt, C.; Poizot, P.; Tarascon, J. M.; Masquelier, C. Nat. Mater. 2005, 4, 254-260
5. Gibot, P.; Casas-Cabanas, M.; Laffont, L.; Levasseur, S.; Carlach, P.; Hamelet, S.; Tarascon, J.-M.; Masquelier, C. Nat. Mater. 2008, 7, 741-747
6. Delmas, C.; Maccario, M.; Croguennec, L.; Le Cras, F.; Weill, F. Nat. Mater. 2008, 7, 665-671
7. Chen, G. Y.; Song, X. Y.; Richardson, T. J. Electrochem. Solid State Lett. 2006, 9, A295-A298
8. Chen, G. Y.; Song, X. Y.; Richardson, T. J. J. Electrochem. Soc. 2007, 154, A627-A632
9. Ramana, C. V.; Mauger, A.; Gendron, F.; Julien, C. M.; Zaghib, K. J. Pow. Sources 2009, 187, 555-564
10. Laffont, L.; Delacourt, C.; Gibot, P.; Wu, M. Y.; Kooyman, P.; Masquelier, C.; Tarascon, J. M. Chem. Mater. 2006, 18, 5520-5529
11. Sigle, W.; Amin, R.; Weichert, K.; van Aken, P. A.; Maier, J. Electrochem. Solid State Lett. 2009, 12, A151-A154
12. Meirer, F.; Cabana, J.; Liu, Y. J.; Mehta, A.; Andrews, J. C.; Pianetta, P. J. Synchrotron Radiat. 2011, 18, 773-781
13. Boesenberg, U.; Meirer, F.; Liu, Y.; Shukla, A. K.; Dell'Anna, R.; Tyliszczak, T.; Chen, G.; Andrews, J. C.; Richardson, T. J.; Kostecki, R.; Cabana, J. Chem. Mater. 2013, 25, 1164-1672
14. Chueh, W. C.; El Gabaly, F.; Sugar, J. D.; Bartelt, N. C.; McDaniel, A. H.; Fenton, K. R.; Zavadil, K. R.; Tyliszczak, T.; Lai, W.; McCarty, K. F. Nano Lett. 2013, 13, 866-872
15. Burba, C. M.; Frech, R. J. Electrochem. Soc. 2004, 151, A1032-A1038
16. Atkin, J. M.; Berweger, S.; Jones, A. C.; Raschke, M. B. Adv. Phys. 2012, 61, 745-842
17. Vaeziravani, M.; Toledocrow, R. Appl. Phys. Lett. 1993, 62, 1044-1046
18. Ocelic, N.; Huber, A.; Hillenbrand, R. Appl. Phys. Lett. 2006, 89, 101124
19. Keilmann, F.; Amarie, S. J. Infrared, Millimeter, Terahertz Waves 2012, 33, 479-484
20. Amarie, S.; Keilmann, F. Phys. Rev. B 2011, 83, 045404
21. Craig, I. M.; Taubman, M. S.; Lea, A. S.; Phillips, M. C.; Josberger, E. E.; Raschke, M. B. Opt. Express 2013, 21, 30401-30414
22. Huth, F.; Govyadinov, A.; Amarie, S.; Nuansing, W.; Keilmann, F.; Hillenbrand, R. Nano Lett. 2012, 12, 3973-3978
23. Wagner, M.; Fei, Z.; McLeod, A. S.; Rodin, A. S.; Bao, W.; Iwinski, E. G.; Zhao, Z.; Goldflam, M.; Liu, M.; Dominguez, G.; Thiemens, M.; Fogler, M. M.; Castro Neto, A. H.; Lau, C. N.; Amarie, S.; Keilmann, F.; Basov, D. N. Nano Lett. 2014, 14, 894-900
24. Zhang, L. M.; Andreev, G. O.; Fei, Z.; McLeod, A. S.; Dominguez, G.; Thiemens, M.; Castro-Neto, A. H.; Basov, D. N.; Fogler, M. M. Phys. Rev. B 2012, 85, 075419
25. Taubner, T.; Keilmann, F.; Hillenbrand, R. Opt. Express 2005, 13, 8893-8899
26. Ait-Salah, A.; Dodd, J.; Mauger, A.; Yazami, R.; Gendron, F.; Julien, C. M. Z. Anorg. Allg. Chem. 2006, 632, 1598-1605
27. Burba, C. M.; Frech, R. Spectrochim. Acta, Part A 2006, 65, 44-50
28. Hillenbrand, R.; Taubner, T.; Keilmann, F. Nature 2002, 418, 159-162
29. Porto, J. A.; Johansson, P.; Apell, S. P.; Lopez-Rios, T. Phys. Rev. B 2003, 67, 085409
30. Taubner, T.; Keilmann, F.; Hillenbrand, R. Nano Lett. 2004, 4, 1669-1672
31. McLeod, A. S.; Kelly, P.; Goldflam, M. D.; Gainsforth, Z.; Westphal, A. J.; Dominguez, G.; Thiemens, M.; Fogler, M. M.; Basov, D. N. Phys. Rev. B 2014, 90, 085136
32. Dovesi, R.; Orlando, R.; Civalleri, B.; Roetti, C.; Saunders, V. R.; Zicovich-Wilson, C. M. Z. Kristallogr. 2005, 220, 571-573
33. Dovesi, R.; Saunders, V. R.; Roetti, C.; Orlando, R.; Zicovich-Wilson, C. M.; Pascale, F.; Civalleri, B.; Doll, K.; Harrison, N. M.; Bush, I. J.; D'Arco, P.; Llunell, M. CRYSTAL09 User's Manual; University of Torino: Torino, 2009.
34. Delacourt, C.; Rodriguez-Carvajal, J.; Schmitt, B.; Tarascon, J. M.; Masquelier, C. Solid State Sci. 2005, 7, 1506-1516
35. Yamada, A.; Koizumi, H.; Sonoyama, N.; Kanno, R. Electrochem. Solid State Lett. 2005, 8, A409-A413
36. Kildemo, M.; Hunderi, O.; Drévillon, B. J. Opt. Soc. Am. A 1997, 14, 931-939
37. Andersson, A. S.; Thomas, J. O. J. Power Sources 2001, 97-8, 498-502
38. Malik, R.; Zhou, F.; Ceder, G. Nat. Mater. 2011, 10, 587-590
39. Padhi, A. K.; Nanjundaswamy, K. S.; Goodenough, J. B. J. Electrochem. Soc. 1997, 144, 1188-1194
40. Srinivasan, V.; Newman, J. J. Electrochem. Soc. 2004, 151, A1517-A1529
41. Dargaville, S.; Farrell, T. W. J. Electrochem. Soc. 2010, 157, A830-A840
42. Cogswell, D. A.; Bazant, M. Z. Nano Lett. 2013, 13, 3036-3041
43. Prosini, P. P. J. Electrochem. Soc. 2005, 152, A1925-A1929
44. Cogswell, D. A.; Bazant, M. Z. ACS Nano 2012, 6, 2215-2225
45. Shapiro, D. A.; Yu, Y.-S.; Tyliszczak, T.; Cabana, J.; Celestre, R.; Chao, W.; Kaznatcheev, K.; Kilcoyne, A. L. D.; Maia, F.; Marchesini, S.; Meng, Y. S.; Warwick, T.; Yang, L. L.; Padmore, H. A. Nat. Photonics 2014, 8, 765-769
46. Meethong, N.; Huang, H. Y. S.; Speakman, S. A.; Carter, W. C.; Chiang, Y. M. Adv. Funct. Mater. 2007, 17, 1115-1123
47. Bai, P.; Cogswell, D. A.; Bazant, M. Z. Nano Lett. 2011, 11, 4890-4896
48. Singh, G. K.; Ceder, G.; Bazant, M. Z. Electrochim. Acta 2008, 53, 7599-7613
49. Sharma, N.; Guo, X.; Du, G.; Guo, Z.; Wang, J.; Wang, Z.; Peterson, V. K. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 7867-7873
50. Liu, H.; Strobridge, F. C.; Borkiewicz, O. J.; Wiaderek, K. M.; Chapman, K. W.; Chupas, P. J.; Grey, C. P. Science 2014, 344
51. Zhang, X.; van Hulzen, M.; Singh, D. P.; Brownrigg, A.; Wright, J. P.; van Dijk, N. H.; Wagemaker, M. Nano Lett. 2014, 14, 2279-2285
52. Carney, P. S.; Deutsch, B.; Govyadinov, A. A.; Hillenbrand, R. ACS Nano 2012, 6, 8-12
53. Raschke, M. B.; Lienau, C. Appl. Phys. Lett. 2003, 83, 5089-5091
54. Aizpurua, J.; Taubner, T.; Garcia de Abajo, F. J.; Brehm, M.; Hillenbrand, R. Opt. Express 2008, 16, 1529-1545