The influence ofwater and protons on Li2O2 crystal growth in aprotic Li-O2 cells

Journal of the Electrochemical Society

Volumn 162, Issue 4, 2015, Pages A573-A584

  Schwenke, K Uta ^a   Metzger, Michael ^a   Restle, Tassilo ^a   Piana, Michele ^a   Gasteiger, Hubert A ^a  

^a TECHNICAL UNIVERSITY OF MUNICH   (Germany)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CELLS; CRYSTAL IMPURITIES; CYTOLOGY; MASS SPECTROMETRY; PROTONS;

DISCHARGE CAPACITIES; DISCHARGE-CHARGE; ELECTROCHEMICAL MASS SPECTROMETRY; PASSIVATING LAYER; REACTIVE OXYGEN SPECIES; RESEARCH GROUPS; RESEARCH INTERESTS; SPECIFIC CAPACITIES;

LITHIUM;

EID: 84923341322     PISSN: 00134651     EISSN: 19457111     Source Type: Journal    
DOI: 10.1149/2.0201504jes     Document Type: Article

References (56)

1. K. G. Gallagher, S. Goebel, T. Greszler, M. Mathias, W. Oelerich, D. Eroglu, and V. Srinivasan, Energy Environ. Sci., 7, 1555 (2014).
2. V. Viswanathan, K. S. Thygesen, J. S. Hummelshoj, J. K. Norskov, G. Girishkumar, B. D. McCloskey, and A. C. Luntz, J. Chem. Phys., 135, 214704 (2011).
3. A. C. Luntz, V. Viswanathan, J. Voss, J. B. Varley, J. K. Nørskov, R. Scheffler, and A. Speidel, J. Phys. Chem. Lett., 4, 3494 (2013).
4. M. D. Radin and D. J. Siegel, Energy Environ. Sci., 6, 2370 (2013).
5. S. Meini, M. Piana, H. Beyer, J. Schwämmlein, and H. A. Gasteiger, J. Electrochem. Soc., 159, A2135 (2012).
6. S. Meini, M. Piana, N. Tsiouvaras, A. Garsuch, and H. A. Gasteiger, Electrochem. Solid-State Lett., 15, A45 (2012).
7. K. U. Schwenke, S. Meini, X. Wu, H. A. Gasteiger, and M. Piana, Phys. Chem. Chem. Phys., 15, 11830 (2013).
8. B. D. Adams, C. Radtke, R. Black, M. L. Trudeau, K. Zaghib, and L. F. Nazar, Energy Environ. Sci., 6, 1772 (2013).
9. R. R. Mitchell, B. M. Gallant, Y. Shao-Horn, and C. V. Thompson, J. Phys. Chem. Lett., 4, 1060 (2013).
10. B. M. Gallant, D. G. Kwabi, R. R. Mitchell, J. Zhou, C. V. Thompson, and Y. Shao-Horn, Energy Environ. Sci., 6, 2518 (2013).
11. R. R. Mitchell, B. M. Gallant, C. V. Thompson, and Y. Shao-Horn, Energy Environ. Sci., 4, 2952 (2011).
12. Y.-C. Lu, D. G. Kwabi, K. P. C. Yao, J. R. Harding, J. Zhou, L. Zuin, and Y. Shao-Horn, Energy Environ. Sci., 4, 2999 (2011).
13. C. Xia, M. Waletzko, L. Chen, K. Peppler, P. J. Klar, and J. Janek, ACS Appl. Mater. Interfaces, 6, 12083 (2014).
14. D. Zhai, H.-H. Wang, J. Yang, K. C. Lau, K. Li, K. Amine, and L. A. Curtiss, J. Am. Chem. Soc., 135, 15364 (2013).
15. W. Fan, Z. Cui, and X. Guo, J. Phys. Chem. C, 117, 2623 (2013).
16. E. N. Nasybulin, W. Xu, B. L. Mehdi, E. Thomsen, M. H. Engelhard, R. C. Massé, P. Bhattacharya, M. Gu, W. Bennett, Z. Nie, C. Wang, N. D. Browning, and J.-G. Zhang, ACS Appl. Mater. Interfaces, 6, 14141 (2014).
17. J. Yang, D. Zhai, H.-H. Wang, K. C. Lau, J. A. Schlueter, P. Du, D. J. Myers, Y.-K. Sun, L. A. Curtiss, and K. Amine, Phys. Chem. Chem. Phys., 15, 3764 (2013).
18. J. Christensen, P. Albertus, R. S. Sanchez-Carrera, T. Lohmann, B. Kozinsky, R. Liedtke, J. Ahmed, and A. Kojic, J. Electrochem. Soc., 159, R1 (2012).
19. Z.-L. Wang, D. Xu, J.-J. Xu, L.-L. Zhang, and X.-B. Zhang, Adv. Funct. Mater., 22, 3699 (2012).
20. J.-J. Xu, Z.-L. Wang, D. Xu, L.-L. Zhang, and X.-B. Zhang, Nat. Commun., 4, 2438 (2013).
21. R. Black, S. H. Oh, J.-H. Lee, T. Yim, B. Adams, and L. F. Nazar, J. Am. Chem. Soc., 134, 2902 (2012).
22. Z. Guo, X. Dong, S. Yuan, Y. Wang, and Y. Xia, J. Power Sources, 264, 1 (2014).
23. M. M. Islam, T. Imase, T. Okajima, M. Takahashi, Y. Niikura, N. Kawashima, Y. Nakamura, and T. Ohsaka, J. Phys. Chem. A, 113, 912 (2009).
24. Y. Katayama, H. Onodera, M. Yamagata, and T. Miura, J. Electrochem. Soc., 151, A59 (2004).
25. S. Meini, S. Solchenbach, M. Piana, and H. A. Gasteiger, J. Electrochem. Soc., 161, A1306 (2014).
26. S. Meini, N. Tsiouvaras, K. U. Schwenke, M. Piana, H. Beyer, L. Lange, and H. A. Gasteiger, Phys. Chem. Chem. Phys., 15, 11478 (2013).
27. K. U. Schwenke, M. Metzger, T. Restle, and H. A. Gasteiger, ECSMeeting Abstracts, MA2014-02, 59 (2014).
28. N. B. Aetukuri, B. D. McCloskey, J. M. Garćýa, L. E. Krupp, V. Viswanathan, and A. C. Luntz, Nat. Chem., 7, 50 (2015).
29. D. Sharon, M. Afri, M. Noked, A. Garsuch, A. A. Frimer, and D. Aurbach, J. Phys. Chem. Lett., 4, 3115 (2013).
30. K. U. Schwenke, J. Herranz, M. Piana, and H. A. Gasteiger, J. Electrochem. Soc., Submitted.
31. J. S. Visco, E. A. D. J. Nimon, Encyclopedia of Electrochemical Power Sources: Lithium-Air, Elsevier Science B. V. (2009).
32. S. Visco, Y. Nimon, L. De Jonghe, B. Katz, and A. Petrov, US Pat., US 2007/0037058 A1 (2007).
33. D. T. Sawyer and J. S. Valentine, Acc. Chem. Res., 14, 393 (1981).
34. E. Nasybulin, W. Xu, M. H. Engelhard, Z. Nie, S. D. Burton, L. Cosimbescu, M. E. Gross, and J.-G. Zhang, J. Phys. Chem. C, 117, 2635 (2013).
35. M. H. Cho, J. Trottier, C. Gagnon, P. Hovington, D. Clément, A. Vijh, C.-S. Kim, A. Guerfi, R. Black, L. Nazar, and K. Zaghib, J. Power Sources, 268, 565 (2014).
36. R. Black, J.-H. Lee, B. Adams, C. A. Mims, and L. F. Nazar, Angew. Chem. Int. Ed., 125, 410 (2013).
37. N. Tsiouvaras, S. Meini, I. Buchberger, and H. A. Gasteiger, J. Electrochem. Soc., 160, A471 (2013).
38. P. Hartmann, C. L. Bender, J. Sann, A. K. Dürr, M. Jansen, J. Janek, and P. Adelhelm, Phys. Chem. Chem. Phys., 15, 11661 (2013).
39. H. Beyer, S. Meini, N. Tsiouvaras, M. Piana, and H. A. Gasteiger, Phys. Chem. Chem. Phys., 15, 11025 (2013).
40. C. O. Laoire, S. Mukerjee, E. J. Plichta, M. A. Hendrickson, and K. M. Abraham, J. Electrochem. Soc., 158, A302 (2011).
41. D. M. Adams and J. Haines, J. Phys. Chem., 95, 7064 (1991).
42. R. S. Assary, J. Lu, P. Du, X. Luo, X. Zhang, Y. Ren, L. A. Curtiss, and K. Amine, ChemSusChem, 6, 51 (2013).
43. I. Gennick and K. M. Harmon, Inorg. Chem., 14, 2214 (1975).
44. S. A. Freunberger, Y. Chen, N. E. Drewett, L. J. Hardwick, F. Barde, and P. G. Bruce, Angew. Chem. Int. Ed., 50, 8609 (2011).
45. V. S. Bryantsev and F. Faglioni, J. Phys. Chem. A, 116, 7128 (2012).
46. D. Sharon, V. Etacheri, A. Garsuch, M. Afri, A. A. Frimer, and D. Aurbach, J. Phys. Chem. Lett., 4, 127 (2012).
47. B. D. McCloskey, A. Valery, A. C. Luntz, S. R. Gowda, G. M. Wallraff, J. M. Garcia, T. Mori, and L. E. Krupp, J. Phys. Chem. Lett., 4, 2989 (2013).
48. B. M. Gallant, R. R. Mitchell, D. G. Kwabi, J. Zhou, L. Zuin, C. V. Thompson, and Y. Shao-Horn, J. Phys. Chem. C, 116, 20800 (2012).
49. B. D. McCloskey, A. Speidel, R. Scheffler, D. C. Miller, V. Viswanathan, J. S. Hummelshøj, J. K. Nørskov, and A. C. Luntz, J. Phys. Chem. Lett., 3, 997 (2012).
50. Q. Wang, J. Jin, X. Wu, G. Ma, J. Yang, and Z. Wen, Phys. Chem. Chem. Phys., 16, 21225 (2014).
51. R. Bernhard, S. Meini, and H. A. Gasteiger, J. Electrochem. Soc., 161, A497 (2014).
52. CRC Handbook of Chemistry and Physics, p. 60, CRC Press, Boca Raton, FL (2004).
53. F. Haber and J. Weiss, Proc. Roy. Soc. (London), 147, 332 (1934).
54. M. J. Trahan, S. Mukerjee, E. J. Plichta, M. A. Hendrickson, and K. M. Abraham, J. Electrochem. Soc., 160, A259 (2013).
55. D. Xu, Z.-L. Wang, J.-J. Xu, L.-L. Zhang, and X.-B. Zhang, Chem. Commun., 48, 6948 (2012).
56. H.-G. Jung, J. Hassoun, J.-B. Park, Y.-K. Sun, and B. Scrosati, Nat. Chem., 4, 579 (2012).