Unfolding the Mechanism of Sodium Insertion in Anatase TiO2 Nanoparticles

Advanced Energy Materials

Volumn 5, Issue 2, 2015, Pages

  Wu, Liming ^a,b   Bresser, Dominic ^a,b   Buchholz, Daniel ^a,b   Giffin, Guinevere A ^a,b   Castro, Claudia Ramirez ^a   Ochel, Anders ^a,b   Passerini, Stefano ^a,b  

^a UNIVERSITY OF MÜNSTER   (Germany)

^b HELMHOLTZ INSTITUTE ULM HIU   (Germany)

Author keywords

Anatase tio2; Batteries; Nanoparticles; Reaction mechanisms; Sodium ion anodes

Indexed keywords

ANODES; ELECTRIC BATTERIES; ELECTRODES; IONS; LITHIUM; LITHIUM ALLOYS; LITHIUM-ION BATTERIES; METAL IONS; METALLIC COMPOUNDS; NANOPARTICLES; SCANNING ELECTRON MICROSCOPY; SECONDARY BATTERIES; SOLAR CELLS; TITANIUM DIOXIDE; TITANIUM OXIDES; X RAY DIFFRACTION;

ANATASE TIO; COULOMBIC EFFICIENCY; ELECTROCHEMICAL TRANSFORMATION; HIGH RATE CAPABILITY; IN-SITU X-RAY DIFFRACTION; REACTION MECHANISM; SODIUM ION BATTERIES; SODIUM IONS;

X RAY PHOTOELECTRON SPECTROSCOPY;

EID: 84921517988     PISSN: 16146832     EISSN: 16146840     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/aenm.201401142     Document Type: Article

References (50)

1. R. Berthelot, D. Carlier, C. Delmas, Nat. Mater. 2011, 10, 74.
2. D. Buchholz, A. Moretti, R. Kloepsch, S. Nowak, V. Siozios, M. Winter, S. Passerini, Chem. Mater. 2012, 25, 142.
3. Y. Kawabe, N. Yabuuchi, M. Kajiyama, N. Fukuhara, T. Inamasu, R. Okuyama, I. Nakai, S. Komaba, Electrochemistry 2012, 80, 80.
4. Z. Jian, W. Han, X. Lu, H. Yang, Y.-S. Hu, J. Zhou, Z. Zhou, J. Li, W. Chen, D. Chen, L. Chen, Adv. Energy Mater. 2013, 3, 156.
5. K. T. Lee, T. N. Ramesh, F. Nan, G. Botton, L. F. Nazar, Chem. Mater. 2011, 23, 3593.
6. D. A. Stevens, J. R. Dahn, J. Electrochem. Soc. 2001, 148, A803.
7. S. Komaba, W. Murata, T. Ishikawa, N. Yabuuchi, T. Ozeki, T. Nakayama, A. Ogata, K. Gotoh, K. Fujiwara, Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 3859.
8. A. Ponrouch, A. R. Goñi, M. R. Palacín, Electrochem. Commun. 2013, 27, 85.
9. P. Senguttuvan, G. Rousse, V. Seznec, J.-M. Tarascon, M. R. Palacín, Chem. Mater. 2011, 23, 4109.
10. A. Rudola, K. Saravanan, C. W. Mason, P. Balaya, J. Mater. Chem. A 2013, 1, 2653.
11. S.-M. Oh, S.-T. Myung, M.-W. Jang, B. Scrosati, J. Hassoun, Y.-K. Sun, Phys. Chem. Chem. Phys. 2013, 15, 3827.
12. Y. Xu, Y. Zhu, Y. Liu, C. Wang, Adv. Energy Mater. 2013, 3, 128.
13. D. Bresser, F. Mueller, D. Buchholz, E. Paillard, S. Passerini, Electrochimica Acta 2014, 128, 163.
14. L. Baggetto, J. K. Keum, J. F. Browning, G. M. Veith, Electrochem. Commun. 2013, 34, 41.
15. J. Qian, Y. Chen, L. Wu, Y. Cao, X. Ai, H. Yang, Chem. Commun. 2012, 48, 7070.
16. H. Xiong, M. D. Slater, M. Balasubramanian, C. S. Johnson, T. Rajh, J. Phys. Chem. Lett. 2011, 2, 2560.
17. Z. Bi, M. P. Paranthaman, P. A. Menchhofer, R. R. Dehoff, C. A. Bridges, M. Chi, B. Guo, X.-G. Sun, S. Dai, J. Power Sources 2013, 222, 461.
18. J. R. González, R. Alcántara, G. F. Ortiz, F. Nacimiento, J. L. Tirado, J. Electrochem. Soc. 2013, 160, A1390.
19. J. P. Huang, D. D. Yuan, H. Z. Zhang, Y. L. Cao, G. R. Li, H. X. Yang, X. P. Gao, RSC Adv. 2013, 3, 12593.
20. Y. Xu, E. Memarzadeh Lotfabad, H. Wang, B. Farbod, Z. Xu, A. Kohandehghan, D. Mitlin, Chem. Commun. 2013, 49, 8973.
21. L. Wu, D. Buchholz, D. Bresser, L. Gomes Chagas, S. Passerini, J. Power Sources 2014, 251, 379.
22. H. A. Cha, H. M. Jeong, J. K. Kang, J. Mater. Chem. A 2014, 2, 5182.
23. J. R. Gonzalez, R. Alcantara, F. Nacimiento, G. F. Ortiz, J. L. Tirado, CrystEngComm 2014, 16, 4602.
24. K.-T. Kim, G. Ali, K. Y. Chung, C. S. Yoon, H. Yashiro, Y.-K. Sun, J. Lu, K. Amine, S.-T. Myung, Nano Lett. 2014, 14, 416.
25. L. Kavan, K. Kratochvilová, M. Grätzel, J. Electroanal. Chem. 1995, 394, 93.
26. S. Lunell, A. Stashans, L. Ojamäe, H. Lindström, A. Hagfeldt, J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 7374.
27. M. V. Koudriachova, N. M. Harrison, S. W. de Leeuw, MRS Proc. 2002, 731, W3.5.
28. M. V. Koudriachova, S. W. de Leeuw, N. M. Harrison, Phys. Rev. B 2004, 69, 054106.
29. B. Zachau-Christiansen, K. West, T. Jacobsen, S. Atlung, Solid State Ionics 1988, 28-30, 1176.
30. L. Kavan, M. Grätzel, S. E. Gilbert, C. Klemenz, H. J. Scheel, J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 6716.
31. T. Ohzuku, T. Kodama, T. Hirai, J. Power Sources 1985, 14, 153.
32. M. Wagemaker, G. J. Kearley, A. A. van Well, H. Mutka, F. M. Mulder, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 840.
33. M. Wagemaker, W. J. H. Borghols, F. M. Mulder, J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 4323.
34. D. Bresser, E. Paillard, E. Binetti, S. Krueger, M. Striccoli, M. Winter, S. Passerini, J. Power Sources 2012, 206, 301.
35. Z. Lu, J. R. Dahn, J. Electrochem. Soc. 2001, 148, A 1225.
36. M. Morcrette, Y. Chabre, G. Vaughan, G. Amatucci, J.-B. Leriche, S. Patoux, C. Masquelier, J.-M. Tarascon, Electrochimica Acta 2002, 47, 3137.
37. D. Bresser, E. Paillard, R. Kloepsch, S. Krueger, M. Fiedler, R. Schmitz, D. Baither, M. Winter, S. Passerini, Adv. Energy Mater. 2013, 3, 513.
38. R. van de Krol, A. Goossens, E. A. Meulenkamp, J. Electrochem. Soc. 1999, 146, 3150.
39. U. Lafont, D. Carta, G. Mountjoy, A. V. Chadwick, E. M. Kelder, J. Phys. Chem. C 2010, 114, 1372.
40. R. Hengerer, L. Kavan, P. Krtil, M. Grätzel, J. Electrochem. Soc. 2000, 147, 1467.
41. C. H. Sun, X. H. Yang, J. S. Chen, Z. Li, X. W. Lou, C. Li, S. C. Smith, G. Q. Lu, H. G. Yang, Chem. Commun. 2010, 46, 6129.
42. D. Bresser, B. Oschmann, M. N. Tahir, W. Tremel, R. Zentel, S. Passerini, J. Power Sources 2014, 248, 852.
43. S. Brutti, V. Gentili, H. Menard, B. Scrosati, P. G. Bruce, Adv. Energy Mater. 2012, 2, 322.
44. T. Ohsaka, F. Izumi, Y. Fujiki, J. Raman Spectrosc. 1978, 7, 321.
45. M. Giarola, A. Sanson, F. Monti, M. Bettinelli, A. Speghini, G. Salviulo, Phys. Rev. B 2010, 81, 174305.
46. S. E. Sloop, J. B. Kerr, K. Kinoshita, J. Power Sources 2003, 119-121, 330.
47. K. Xu, Chem. Rev. 2004, 104, 4303.
48. F. Klein, B. Jache, A. Bhide, P. Adelhelm, Phys. Chem. Chem. Phys. 2013, 15, 15876.
49. Y. Wouters, A. Galerie, J.-P. Petit, Solid State Ionics 1997, 104, 89.
50. I. Vaquila, L. I. Vergara, M. C. G. Passeggi Jr., R. A. Vidal, J. Ferrón, Surf. Coat. Technol. 1999, 122, 67.