Electrolyte solvation and ionic association V. Acetonitrile-lithium bis(fluorosulfonyl)imide (LiFSI) mixtures

Journal of the Electrochemical Society

Volumn 161, Issue 14, 2014, Pages A2042-A2053

  Han, Sang Don ^a   Borodin, Oleg ^b   Seo, Daniel M ^a   Zhou, Zhi Bin ^c   Henderson, Wesley A ^a,d  

^a North Carolina State University   (United States)

^b U S ARMY RESEARCH LABORATORY   (United States)

^c HUAZHONG UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY   (China)

^d PACIFIC NORTHWEST NATIONAL LABORATORY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ACETONITRILE; ELECTROLYTES; LITHIUM; MIXTURES; MOLECULAR DYNAMICS; ORGANIC SOLVENTS; QUANTUM CHEMISTRY; SOLVATION;

BIS(FLUOROSULFONYL)IMIDE; COORDINATION INTERACTIONS; ELECTROLYTE SOLVENT; ELECTROLYTE TRANSPORT; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS; POLARIZABLE FORCE FIELD; QUANTUM CHEMICAL CALCULATIONS; SOLVATION INTERACTION;

ASSOCIATION REACTIONS;

EID: 84923344129     PISSN: 00134651     EISSN: 19457111     Source Type: Journal    
DOI: 10.1149/2.0101414jes     Document Type: Article

References (88)

1. C. Michot, M. Armand, J.-Y. Sanchez, Y. Choquette, and M. Gauthier, Int. Patent WO 95/26056, 1995.
2. K. Zaghib, M. Dontigny, P. Perret, A. Guerfi, M. Ramanathan, J. Prakash, A. Mauger, and C. M. Julien, J. Power Sources, 248, 1050 (2014).
3. L. Zhang, L. Chai, L. Zhang, M. Shen, X. Zhang, V. S. Battaglia, T. Stephenson, and H. Zheng, Electrochim. Acta, 127, 39 (2014).
4. Y. Tominaga and K. Yamazaki, Chem. Commun., 50, 4448 (2014).
5. Y. Yamada, K. Furukawa, K. Sodeyama, K. Kituchi, M. Yaegashi, Y. Tateyama, and A. Yamada, J. Am. Chem. Soc., 136, 5039 (2014).
6. B. Philippe, R. Dedryvère, M. Gorgoi, H. Rensmo, D. Gonbeau, and K. Edström, J. Am. Chem. Soc., 135, 9829 (2013).
7. J. L. Allen, D. W. McOwen, S. A. Delp, E. T. Fox, J. S. Dickmann, S.-D. Han, Z.-B. Zhou, T. R. Jow, and W. A. Henderson, J. Power Sources, 237, 104 (2013).
8. Y. Liu, S. Zhou, H. Han, H. Li, J. Nie, Z. Zhou, L. Chen, and X. Huang, Electrochim. Acta, 105, 524 (2013).
9. G. G. Eshetu, S. Grugeon, G. Gachot, D. Mathiron, M. Armand, and S. Laruelle, Electrochim. Acta, 102, 133 (2013).
10. K. Zaghib, M. Dontigny, A. Guerfi, J. Trottier, J. Hamel-Paquet, V. Gariepy, K. Galoutov, P. Hovington, A. Mauger, H. Groult, and C. M. Julien, J. Power Sources, 216, 192 (2012).
11. J. Reiter, M. Nádherná, and R. Dominko, J. Power Sources, 205, 402 (2012).
12. H.-B. Han, S.-S. Zhou, D.-J. Zhang, S.-W. Feng, L.-F. Li, K. Liu, W.-F. Feng, J. Nie, H. Li, X.-J. Huang, M. Armand, and Z.-B. Zhou, J. Power Sources, 196, 3623 (2011).
13. L. Li, S. Zhou, H. Han, H. Li, J. Nie, M. Armand, Z. Zhou, and X. Huang, J. Electrochem. Soc., 158, A74 (2011).
14. J. Huang and A. F. Hollenkamp, J. Phys. Chem. C, 114, 21840 (2010).
15. A. Abouimrane, J. Ding, and I. J. Davidson, J. Power Sources, 189, 693 (2009).
16. E. Paillard, Q. Zhou, W. A. Henderson, G. B. Appetecchi, M. Montanino, and S. Passerini, J. Electrochem. Soc., 156, A891 (2009).
17. G. D. Smith, O. Borodin, S. P. Russo, R. J. Rees, and A. F. Hollenkamp, Phys. Chem. Chem. Phys., 11, 9884 (2009).
18. A. Guerfi, M. Dontigny, Y. Kobayashi, A. Vijh, and K. Zaghib, J. Solid State Elec-trochem., 13, 1003 (2009).
19. H. Zhang, W. Feng, Z. Zhou, and J. Nie, Solid State Ionics, 256, 61 (2014).
20. R. Kühnel and A. Balducci, J. Power Sources, 249, 163 (2014).
21. K. Fujii, H. Hamano, H. Doi, X. Song, S. Tsuzuki, K. Hayamizu, S. Seki, Y. Kameda, K. Dokko, M. Watanabe, and Y. Umebayashi, J. Phys. Chem. C, 117, 19314 (2013).
22. M. Yamagata, N. Nishigaki, S. Nishishita, Y. Matsui, T. Sugimoto, M. Kikuta, T. Higashizaki, M. Kono, and M. Ishikawa, Electrochim. Acta, 110, 181 (2013).
23. J. Reiter, E. Paillard, L. Grande, M. Winter, and S. Passerini, Electrochim. Acta, 91, 101 (2013).
24. A. Basile, A. F. Hollenkamp, A. I. Bhatt, and A. P. O'Mullane, Electrochem. Commun., 27, 69 (2013).
25. H. Wang, N. Imanishi, A. Hirano, Y. Takeda, and O. Yamamoto, J. Power Sources, 219, 22 (2012).
26. G.-T. Kim, S. S. Jeong, M.-Z. Xue, A. Balducci, M. Winter, S. Passerini, F. Alessandrini, and G. B. Appetecchi, J. Power Sources, 199, 239 (2012).
27. K. Matsumoto and T. Endo, J. Polym. Sci. A Polym. Chem., 49, 3582 (2011).
28. M. Nádherná, J. Reiter, J. Moškon, and R. Dominko, J. Power Sources, 196, 7700 (2011).
29. H.-B. Han, Y.-X. Zhou, K. Liu, J. Nie, X.-J. Huang, M. Armand, and Z.-B. Zhou, Chem. Lett., 39, 472 (2010).
30. M. Berana, J. Příhoda, and J. Taraba, Polyhedron, 29, 991 (2010).
31. A. I. Bhatt, A. S. Best, J. Huang, and A. F. Hollenkamp, J. Electrochem. Soc., 157, A66 (2010).
32. A. S. Best, A. I. Bhatt, and A. F. Hollenkamp, J. Electrochem. Soc., 157, A903 (2010).
33. G. H. Lane, P. M. Bayley, B. R. Clare, A. S. Best, D. R. MacFarlane, M. Forsyth, and A. F. Hollenkamp, J. Phys. Chem. C, 114, 21775 (2010).
34. Q. Zhou, W. A. Henderson, G. B. Appetecchi, and S. Passerini, J. Phys. Chem. C, 114, 6201 (2010).
35. A. Lewandowski and I. Acznik, Electrochim. Acta, 56, 211 (2010).
36. H.-B. Han, K. Liu, S.-W. Feng, S.-S. Zhou, W.-F. Feng, J. Nie, H. Li, X.-J. Huang, H. Matsumoto, M. Armand, and Z.-B. Zhou, Electrochim. Acta, 55, 7134 (2010).
37. H.-B. Han, J. Nie, K. Liu, W.-K. Li, W.-F. Feng, M. Armand, H. Matsumoto, and Z.-B. Zhou, Electrochim. Acta, 55, 1221 (2010).
38. S. F. Lux, M. Schmuck, G. B. Appetecchi, S. Passerini, M. Winter, and A. Balducci, J. Power Sources, 192, 606 (2009).
39. G. B. Appetecchi, M. Montanino, A. Balducci, S. F. Lux, M. Winter, and S. Passerini, J. Power Sources, 192, 599 (2009).
40. T. Sugimoto, Y. Atsumi, M. Kikuta, E. Ishiko, M. Kono, and M. Ishikawa, J. Power Sources, 189, 802 (2009).
41. L. J. Hardwick, J. A. Saint, I. T. Lucas, M. M. Doeff, and R. Kostecki, J. Electrochem. Soc., 156, A120 (2009).
42. J. Saint, A. S. Best, A. F. Hollenkamp, J. Kerr, J.-H. Shin, and M. M. Doeff, J. Electrochem. Soc., 155, A172 (2008).
43. J. N. C. Lopes, K. Shimizu, A. A. H. Pádua, Y. Umebayashi, S. Fukuda, K. Fujii, and S. Ishiguro, J. Phys. Chem. B, 112, 9449 (2008).
44. S. Seki, Y. Kobayashi, H. Miyashiro, Y. Ohno, Y. Mita, and N. Terada, J. Phys. Chem. C, 112, 16708 (2008).
45. Q. Zhou, W. A. Henderson, G. B. Appetecchi, M. Montanino, and S. Passerini, J. Phys. Chem. B, 112, 13577 (2008).
46. K. Kubota, T. Nohira, T. Goto, and R. Hagiwara, Electrochem. Commun., 10, 1886 (2008).
47. T. Sugimoto, M. Kikuta, E. Ishiko, M. Kono, and M. Ishikawa, J. Power Sources, 183, 436 (2008).
48. A. Guerfi, S. Duchesne, Y. Kobayashi, A. Vijh, and K. Zaghib, J. Power Sources, 175, 866 (2008).
49. K. Fujii, S. Seki, S. Fukuda, R. Kanzaki, T. Takamuku, Y. Umebayashi, and S. Ishiguro, J. Phys. Chem. B, 111, 12829 (2007).
50. Y. Wang, K. Zaghib, A. Guerfi, F. F. C. Bazito, R. M. Torresi, and J. R. Dahn, Electrochim. Acta, 52, 6346 (2007).
51. M. Beran, J. Příhoda, Z. Žák, and M. Çerník, Polyhedron, 25, 1292 (2006).
52. M. Ishikawa, T. Sugimoto, M. Kikuta, E. Ishiko, and M. Kono, J. Power Sources, 162, 658 (2006).
53. H. Matsumoto, H. Sakaebe, K. Tatsumi, M. Kikuta, E. Ishiko, and M. Kono, J. Power Sources, 160, 1308 (2006).
54. K. Zaghib, P. Charest, A. Guerfi, J. Shim, M. Perrier, and K. Striebel, J. Power Sources, 146, 380 (2005).
55. K. Zaghib, P. Charest, A. Guerfi, J. Shim, M. Perrier, and K. Striebel, J. Power Sources, 134, 124 (2004).
56. D. M. Seo, O. Borodin, S.-D. Han, Q. Ly, P. D. Boyle, and W. A. Henderson, J. Electrochem. Soc., 159, A553 (2012).
57. D. M. Seo, O. Borodin, S.-D. Han, P. D. Boyle, and W. A. Henderson, J. Electrochem. Soc., 159, A1489 (2012).
58. D. M. Seo, O. Borodin, D. Balogh, M. O'Connell, Q. Ly, S.-D. Han, S. Passerini, and W. A. Henderson, J. Electrochem. Soc., 160, A1061 (2013).
59. S.-D. Han, O. Borodin, J. L. Allen, D. M. Seo, D. W. McOwen, and W. A. Henderson, J. Electrochem. Soc., 160, A2100 (2013).
60. Y. Yamada, K. Usui, C. H. Chiang, K. Kikuchi, K. Furukawa, and A. Yamada, ACS Appl. Mat. Interf., 6, 10892 (2014).
61. O. Borodin, J. Phys. Chem. B, 113, 11463 (2009).
62. O. Borodin, W. Gorecki, G. D. Smith, and M. Armand, J. Phys. Chem. B, 114, 6786 (2010).
63. L. A. Curtiss, P. C. Redfern, and K. Raghavachari, WIREs Comput. Mol. Sci., 1, 810 (2011).
64. Ł. M. Mentel and E. J. Baerends, J. Chem. Theory Comput., 10, 252 (2013).
65. M. J. Barrow, Acta Crystallogr., B37, 2239 (1981).
66. O. K. Antson, K. J. Tilli, and N. H. Andersen, Acta Crystallogr., B43, 296 (1987).
67. B. H. Torrie and B. M. Powell, Mol. Phys., 75, 613 (1992).
68. H. Abramczyk and K. Paradowska-Moszkowska, Chem. Phys., 265, 177 (2001).
69. R. Enjalbert and J. Galy, Acta Crystallogr., B58, 1005 (2002).
70. Y. Suzuki, M. Sato, K. Takanohashi, T. Ida, and M. J. Mizuno, J. Phys. Chem. A, 112, 13481 (2008).
71. A. Olejniczak and A. Katrusiak, J. Phys. Chem. B, 112, 7183 (2008).
72. S. Hore, R. Dinnebier, W. Wen, J. Hanson, and J. Maier, Z. Anorg. Allg. Chem., 635, 88 (2009).
73. W. Kunz, J. Barthel, L. Klein, T. Cartailler, P. Turq, and B. Reindl, J. Soln. Chem., 20, 875 (1991).
74. E. M. Cabaleiro-Lago and M. A. Ríos, Chem. Phys., 254, 11 (2000).
75. X. Xuan, H. Zhang, J. Wang, and H. Wang, J. Phys. Chem. A, 108, 7513 (2004).
76. D. Spångberg and K. Hermansson, Chem. Phys., 300, 165 (2004).
77. E. Pasgreta, R. Puchta, A. Zahl, and R. van Eldik, Eur. J. Inorg. Chem., 2007, 1815 (2007).
78. D. M. Seo, P. D. Boyle, O. Borodin, and W. A. Henderson, RSC Adv., 2, 8014 (2012).
79. D. M. Seo, P. D. Boyle, and W. A. Henderson, Acta Crystallogr., E67, m1148 (2011).
80. Y. Yokota, V. G. Young Jr., and J. G. Verkade, Acta Crystallogr. C, 55, 196 (1999).
81. C. L. Raston, C. R. Whitaker, and A. H. White, Aust. J. Chem., 42, 201 (1989).
82. W. A. Henderson, J. Phys. Chem. B, 110, 13177 (2006).
83. P. Neelakantan, Proc. Indian Acad. Sci. A, 60, 422 (1964).
84. G. Fini and P. Mirone, Spectrochim. Acta A, 32, 439 (1976).
85. D. Brouillette, D. E. Irish, N. J. Taylor, G. Perron, M. Odziemkowski, and J. E. Desnoyers, Phys. Chem. Chem. Phys., 4, 6063 (2002).
86. J. Barthel, R. Buchner, and E. Wismeth, J. Soln. Chem., 29, 937 (2004).
87. J. M. Alia, H. G. M. Edwards, and J. Moore, Spectrochim. Acta A, 51, 2039 (1995).
88. See Supporting Information at http://dx.doi.org/10.1149/2.0101414jes.