Next-generation, high-energy-density redox flow batteries

ChemPlusChem

Volumn 80, Issue 2, 2015, Pages 312-322

  Huang, Qizhao ^a   Wang, Qing ^a  

^a NATIONAL UNIVERSITY OF SINGAPORE   (Singapore)

Author keywords

electrochemistry; energy density; energy storage; lithium; redox chemistry

Indexed keywords

EID: 84922879082     PISSN: None     EISSN: 21926506     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/cplu.201402099     Document Type: Review

References (82)

1. Z. Yang, J. Zhang, M. C. W. Kintner-Meyer, X. Lu, D. Choi, J. P. Lemmon, J. Liu, Chem. Rev. 2011, 111, 3577-3613
2. C. J. Barnhart, M. Dale, A. R. Brandt, S. M. Benson, Energy Environ. Sci. 2013, 6, 2804-2810
3. M. Skyllas-Kazacos, M. H. Chakrabarti, S. A. Hajimolana, F. S. Mjalli, M. Saleem, J. Electrochem. Soc. 2011, 158, R 55 -R 79.
4. M. S. Whittingham, Proc. IEEE 2012, 100, 1518-1534.
5. A. Weber, M. Mench, J. Meyers, P. Ross, J. Gostick, Q. Liu, J. Appl. Electrochem. 2011, 41, 1137-1164.
6. C. PoncedeLeõn, A. Frías-Ferrer, J. González-García, D. A. Szánto, F. C. Walsh, J. Power Sources 2006, 160, 716-732.
7. P. Leung, X. Li, C. PoncedeLeon, L. Berlouis, C. T. J. Low, F. C. Walsh, RSC Adv. 2012, 2, 10125-10156
8. H. Zhang, ECS Trans. 2010, 28, 1-5.
9. Y. Wang, P. He, H. Zhou, Adv. Energy Mater. 2012, 2, 770-779
10. W. Wang, Q. Luo, B. Li, X. Wei, L. Li, Z. Yang, Adv. Funct. Mater. 2013, 23, 970-986.
11. L.H. Thaller, 9th Intersociety Energy Conversion Engineering Conference, Vol.1, San Francisco, CA, 1974, pp.924-928
12. L.H. Thaller, Redox Flow Cell Energy Storage Systems, NASA Lewis Research Center, Cleveland, OH, 1979.
13. D. A. Johnson, M. A. Reid, J. Electrochem. Soc. 1985, 132, 1058-1062.
14. C. R. Horne, K. Kinoshita, D. B. Hickey, US 7,820,321 B2, 2010
15. P. Kelly-Detwiler, Forbes Magazine 2014.
16. R. J. Remick, P. G. Ang, US4485154 A, 1984.
17. P. Zhao, H. Zhang, H. Zhou, B. Yi, Electrochim. Acta 2005, 51, 1091-1098.
18. M. Skyllas-Kazacos, M. Rychcik, R. G. Robins, A. G. Fane, M. A. Green, J. Electrochem. Soc. 1986, 133, 1057-1058
19. M. Skyllas-Kazacos, F. Grossmith, J. Electrochem. Soc. 1987, 134, 2950-2953
20. M. Kazacos, M. Cheng, M. Skyllas-Kazacos, J. Appl. Electrochem. 1990, 20, 463-467.
21. M. Skyllas-Kazacos, D. Kasherman, D. R. Hong, M. Kazacos, J. Power Sources 1991, 35, 399-404.
22. P. Zhao, H. Zhang, H. Zhou, J. Chen, S. Gao, B. Yi, J. Power Sources 2006, 162, 1416-1420.
23. D. S. Aaron, Q. Liu, Z. Tang, G. M. Grim, A. B. Papandrew, A. Turhan, T. A. Zawodzinski, M. M. Mench, J. Power Sources 2012, 206, 450-453.
24. M. Skyllas-Kazacos, C. Menictas, M. Kazacos, J. Electrochem. Soc. 1996, 143, L86-L88.
25. S. Kim, M. Vijayakumar, W. Wang, J. Zhang, B. Chen, Z. Nie, F. Chen, J. Hu, L. Li, Z. Yang, Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 18186-18193.
26. B. Huskinson, M. P. Marshak, C. Suh, S. Er, M. R. Gerhardt, C. J. Galvin, X. Chen, A. Aspuru-Guzik, R. G. Gordon, M. J. Aziz, Nature 2014, 505, 195-198.
27. Y. Matsuda, K. Tanaka, M. Okada, Y. Takasu, M. Morita, T. Matsumura-Inoue, J. Appl. Electrochem. 1988, 18, 909-914.
28. J.-H. Kim, K. J. Kim, M.-S. Park, N. J. Lee, U. Hwang, H. Kim, Y.-J. Kim, Electrochem. Commun. 2011, 13, 997-1000.
29. M. H. Chakrabarti, R. A. W. Dryfe, E. P. L. Roberts, Electrochim. Acta 2007, 52, 2189-2195.
30. Q. Liu, A. A. Shinkle, Y. Li, C. W. Monroe, L. T. Thompson, A. E. S. Sleightholme, Electrochem. Commun. 2010, 12, 1634-1637.
31. Q. Liu, A. E. S. Sleightholme, A. A. Shinkle, Y. Li, L. T. Thompson, Electrochem. Commun. 2009, 11, 2312-2315
32. T. Herr, J. Noack, P. Fischer, J. Tübke, Electrochim. Acta 2013, 113, 127-133.
33. A. E. S. Sleightholme, A. A. Shinkle, Q. Liu, Y. Li, C. W. Monroe, L. T. Thompson, J. Power Sources 2011, 196, 5742-5745.
34. P.J. Cappillino, H.D. Pratt, N.S. Hudak, N.C. Tomson, T.M. Anderson, M.R. Anstey, Adv. Energy Mater. DOI:.
35. F. R. Brushett, J. T. Vaughey, A. N. Jansen, Adv. Energy Mater. 2012, 2, 1390-1396.
36. Z. Li, S. Li, S. Liu, K. Huang, D. Fang, F. Wang, S. Peng, Electrochem. Solid-State Lett. 2011, 14, A 171 -A 173.
37. H. S. Lim, A. M. Lackner, R. C. Knechtli, J. Electrochem. Soc. 1977, 124, 1154-1157.
38. J. Jorné, J. T. Kim, D. Kralik, J. Appl. Electrochem. 1979, 9, 573-579.
39. P. Butler, S. Klassen, Sandia National Laboratories, SAND93-2023, 1993.
40. J. Cheng, L. Zhang, Y.-S. Yang, Y.-H. Wen, G.-P. Cao, X.-D. Wang, Electrochem. Commun. 2007, 9, 2639-2642
41. Y. Ito, M. Nyce, R. Plivelich, M. Klein, S. Banerjee, J. Power Sources 2011, 196, 6583-6587
42. Y. Ito, M. Nyce, R. Plivelich, M. Klein, D. Steingart, S. Banerjee, J. Power Sources 2011, 196, 2340-2345.
43. P. K. Leung, C. PoncedeLeon, F. C. Walsh, Electrochim. Acta 2012, 80, 7-14.
44. L. Chen, Z. Guo, Y. Xia, Y. Wang, Chem. Commun. 2013, 49, 2204-2206
45. B. Sawyer, G. Suppes, M. Gordon, M. Heidlage, J Appl Electrochem 2011, 41, 543-550.
46. Y. Lu, J. B. Goodenough, Y. Kim, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 5756-5759
47. Y. Lu, J. B. Goodenough, J. Mater. Chem. 2011, 21, 10113-10117.
48. Y. Wang, Y. Wang, H. Zhou, ChemSusChem 2011, 4, 1087-1090.
49. Y. Zhao, H. R. Byon, Adv. Energy Mater. 2013, 3, 1630-1635
50. Y. Zhao, L. Wang, H. R. Byon, Nat. Commun. 2013, 4, 1896.
51. P. H. Svensson, L. Kloo, Chem. Rev. 2003, 103, 1649-1684.
52. Y. Yang, G. Zheng, Y. Cui, Energy Environ. Sci. 2013, 6, 1552-1558.
53. A. Manthiram, Y. Fu, Y.-S. Su, Acc. Chem. Res. 2013, 46, 1125-1134.
54. S. S. Zhang, J. A. Read, J. Power Sources 2012, 200, 77-82.
55. I. Bauer, S. Thieme, J. Brückner, H. Althues, S. Kaskel, J. Power Sources 2014, 251, 417-422.
56. Y. M. Chiang, W. C. Carter, B. Y. Ho, M. Duduta, WO2009151639 A1, 2009.
57. B. Kastening, T. Boinowitz, M. Heins, J. Appl. Electrochem. 1997, 27, 147-152.
58. M. Duduta, B. Ho, V. C. Wood, P. Limthongkul, V. E. Brunini, W. C. Carter, Y.-M. Chiang, Adv. Energy Mater. 2011, 1, 511-516
59. S. Hamelet, T. Tzedakis, J.-B. Leriche, S. Sailler, D. Larcher, P.-L. Taberna, P. Simon, J.-M. Tarascon, J. Electrochem. Soc. 2012, 159, A 1360 -A 1367
60. S. Hamelet, D. Larcher, L. Dupont, J.-M. Tarascon, J. Electrochem. Soc. 2013, 160, A 516 -A 520
61. Z. Li, K. C. Smith, Y. Dong, N. Baram, F. Y. Fan, J. Xie, P. Limthongkul, W. C. Carter, Y.-M. Chiang, Phys. Chem. Chem. Phys. 2013, 15, 15833-15839
62. F. Y. Fan, W. H. Woodford, Z. Li, N. Baram, K. C. Smith, A. Helal, G. H. McKinley, W. C. Carter, Y.-M. Chiang, Nano Lett. 2014, 14, 2210-2218.
63. Y. Zhao, S. Si, L. Wang, C. Liao, P. Tang, H. Cao, J. Power Sources 2014, 248, 962-968.
64. V. Presser, C. R. Dennison, J. Campos, K. W. Knehr, E. C. Kumbur, Y. Gogotsi, Adv. Energy Mater. 2012, 2, 895-902
65. K. B. Hatzell, M. Beidaghi, J. W. Campos, C. R. Dennison, E. C. Kumbur, Y. Gogotsi, Electrochim. Acta 2013, 111, 888-897
66. J. W. Campos, M. Beidaghi, K. B. Hatzell, C. R. Dennison, B. Musci, V. Presser, E. C. Kumbur, Y. Gogotsi, Electrochim. Acta 2013, 98, 123-130.
67. V. E. Brunini, Y.-M. Chiang, W. C. Carter, Electrochim. Acta 2012, 69, 301-307.
68. Q. Huang, H. Li, M. Gratzel, Q. Wang, Phys. Chem. Chem. Phys. 2013, 15, 1793-1797.
69. Q. Wang, S. M. Zakeeruddin, D. Wang, I. Exnar, M. Grätzel, Angew. Chem. 2006, 118, 8377-8380
70. Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 8197-8200.
71. F. Pan, J. Yang, Q. Huang, X. Wang, H. Huang, Q. Wang, Adv. Energy Mater. DOI:.
72. J. Barker, M. Y. Saidi, J. L. Swoyer, J. Electrochem. Soc. 2003, 150, A 1394 -A 1398
73. Y. Shen, J. R. Eltzholtz, B. B. Iversen, Chem. Mater. 2013, 25, 5023-5030.
74. P. Liu, Y.-l. Cao, G.-R. Li, X.-P. Gao, X.-P. Ai, H.-X. Yang, ChemSusChem 2013, 6, 802-806.
75. N. F. Yan, G. R. Li, X. P. Gao, J. Mater. Chem. A 2013, 1, 7012-7015.
76. S. Meini, R. Elazari, A. Rosenman, A. Garsuch, D. Aurbach, J. Phys. Chem. Lett. 2014, 5, 915-918.
77. Y. Chen, S. A. Freunberger, Z. Peng, O. Fontaine, P. G. Bruce, Nat. Chem. 2013, 5, 489-494
78. H.-D. Lim, H. Song, J. Kim, H. Gwon, Y. Bae, K.-Y. Park, J. Hong, H. Kim, T. Kim, Y. H. Kim, X. Leprõ, R. Ovalle-Robles, R. H. Baughman, K. Kang, Angew. Chem. 2014, 126, 4007-4012
79. Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 3926-3931.
80. G. Girishkumar, B. McCloskey, A. C. Luntz, S. Swanson, W. Wilcke, J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 2193-2203
81. J. Christensen, P. Albertus, R. S. Sanchez-Carrera, T. Lohmann, B. Kozinsky, R. Liedtke, J. Ahmed, A. Kojic, J. Electrochem. Soc. 2012, 159, R 1 -R 30
82. Y. Shao, S. Park, J. Xiao, J.-G. Zhang, Y. Wang, J. Liu, ACS Catal. 2012, 2, 844-857.