Nanoporous NiO plates with a unique role for promoted oxidation of carbonate and carboxylate species in the Li-O2 battery

Chemistry of Materials

Volumn 27, Issue 6, 2015, Pages 2234-2241

  Hong, Misun ^a,b,c   Choi, Hee Cheul ^b,c   Byon, Hye Ryung ^a  

^a RIKEN   (Japan)

^b Institute for Basic Science   (South Korea)

^c Pohang University of Science and Technology (POSTECH)   (South Korea)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CARBON NANOTUBES; CARBONATION; CARBOXYLATION; CATALYSIS; CATALYTIC OXIDATION; ELECTRIC BATTERIES; ELECTRODES; LITHIUM; LITHIUM BATTERIES; OXIDATION; SECONDARY BATTERIES; YARN;

CATALYTIC REACTIONS; ELECTRON TRANSFER; HEXAGONAL PLATES; NICKEL OXIDES (NIO); OXIDATION EFFICIENCY; OXIDATION REACTIONS; PASSIVATION LAYER; TWO DIMENSIONAL (2 D);

NICKEL OXIDE;

EID: 84925805739     PISSN: 08974756     EISSN: 15205002     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/acs.chemmater.5b00488     Document Type: Article

References (55)

1. Armand, M.; Tarascon, J.-M. Nature 2008, 451, 652-657
2. Bruce, P. G.; Freunberger, S. A.; Hardwick, L. J.; Tarascon, J.-M. Nat. Mater. 2012, 11, 19-29
3. Goodenough, J. B. Energy Environ. Sci. 2014, 7, 14-18
4. Girishkumar, G.; McCloskey, B.; Luntz, A. C.; Swanson, S.; Wilcke, W. J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 2193-2203
5. Lu, Y.-C.; Gallant, B. M.; Kwabi, D. G.; Harding, J. R.; Mitchell, R. R.; Whittingham, M. S.; Shao-Horn, Y. Energy Environ. Sci. 2013, 6, 750-768
6. Jung, H.-G.; Hassoun, J.; Park, J.-B.; Sun, Y.-K.; Scrosati, B. Nat. Chem. 2012, 4, 579-585
7. Oh, S. H.; Black, R.; Pomerantseva, E.; Lee, J.-H.; Nazar, L. F. Nat. Chem. 2012, 4, 1004-1010
8. Black, R.; Lee, J.-H.; Adams, B.; Mims, C. A.; Nazar, L. F. Angew. Chem., Int. Ed. 2013, 52, 392-396
9. Yilmaz, E.; Yogi, C.; Yamanaka, K.; Ohta, T.; Byon, H. R. Nano Lett. 2013, 13, 4679-4684
10. Liu, N.; Lu, Z.; Zhao, J.; McDowell, M. T.; Lee, H.-W.; Zhao, W.; Cui, Y. Nat. Nanotechnol. 2014, 9, 187-192
11. Lou, X. W.; Li, C. M.; Archer, L. A. Adv. Mater. 2009, 21, 2536-2539
12. Byrne, N.; Howlett, P. C.; MacFarlane, D. R.; Forsyth, M. Adv. Mater. 2005, 17, 2497-2501
13. Zheng, G.; Lee, S. W.; Liang, Z.; Lee, H.-W.; Yan, K.; Yao, H.; Wang, H.; Li, W.; Chu, S.; Cui, Y. Nat. Nanotech. 2014, 9, 618-623
14. Freunberger, S. A.; Chen, Y.; Peng, Z.; Griffin, J. M.; Hardwick, L. J.; Bardé, F.; Novák, P.; Bruce, P. G. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 8040-8047
15. Freunberger, S. A.; Chen, Y.; Drewett, N. E.; Hardwick, L. J.; Bardé, F.; Bruce, P. G. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 8609-8613
16. Ottakam Thotiyl, M. M.; Freunberger, S. A.; Peng, Z.; Bruce, P. G. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 494-500
17. McCloskey, B. D.; Bethune, D. S.; Shelby, R. M.; Girishkumar, G.; Luntz, A. C. J. Phys. Chem. Lett. 2011, 2, 1161-1166
18. McCloskey, B. D.; Bethune, D. S.; Shelby, R. M.; Mori, T.; Scheffler, R.; Speidel, A.; Sherwood, M.; Luntz, A. C. J. Phys. Chem. Lett. 2012, 3, 3043-3047
19. McCloskey, B. D.; Speidel, A.; Scheffler, R.; Miller, D. C.; Viswanathan, V.; Hummelshøj, J. S.; Nørskov, J. K.; Luntz, A. C. J. Phys. Chem. Lett. 2012, 3, 997-1001
20. McCloskey, B. D.; Valery, A.; Luntz, A. C.; Gowda, S. R.; Wallraff, G. M.; Garcia, J. M.; Mori, T.; Krupp, L. E. J. Phys. Chem. Lett. 2013, 4, 2989-2993
21. Wen, R.; Hong, M.; Byon, H. R. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 10870-10876
22. Shui, J.-L.; Wang, H.-H.; Liu, D.-J. Electrochem. Commun. 2013, 34, 45-47
23. Bonnet-Mercier, N.; Wong, R. A.; Thomas, M. L.; Dutta, A.; Yamanaka, K.; Yogi, C.; Ohta, T.; Byon, H. R. Sci. Rep. 2014, 4, 7127
24. Thomas, M. L.; Yamanaka, K.; Ohta, T.; Byon, H. R. Chem. Commun., DOI: 10.1039/c4cc08815h.
25. Sharon, D.; Etacheri, V.; Garsuch, A.; Afri, M.; Frimer, A. A.; Aurbach, D. J. Phys. Chem. Lett. 2013, 4, 127-131
26. Chen, Y.; Freunberger, S. A.; Peng, Z.; Bardé, F.; Bruce, P. G. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 7952-7957
27. Bryantsev, V. S.; Uddin, J.; Giordani, V.; Walker, W.; Addison, D.; Chase, G. V. J. Electrochem. Soc. 2013, 160, A160-A171
28. Adams, B. D.; Black, R.; Williams, Z.; Fernandes, R.; Cuisinier, M.; Berg, E. J.; Novak, P.; Murphy, G. K.; Nazar, L. F. Adv. Energy Mater., DOI: 10.1002/aenm.201400867.
29. Peng, Z.; Freunberger, S. A.; Chen, Y.; Bruce, P. G. Science 2012, 337, 563-566
30. Ottakam Thotiyl, M. M.; Freunberger, S. A.; Peng, Z.; Chen, Y.; Liu, Z.; Bruce, P. G. Nat. Mater. 2013, 12, 1050-1056
31. Li, F.; Tang, D.-M.; Chen, Y.; Golberg, D.; Kitaura, H.; Zhang, T.; Yamada, A.; Zhou, H. Nano Lett. 2013, 13, 4702-4707
32. Riaz, A.; Jung, K.-N.; Chang, W.; Lee, S.-B.; Lim, T.-H.; Park, S.-J.; Song, R.-H.; Yoon, S.; Shin, K.-H.; Lee, J.-W. Chem. Commun. 2013, 49, 5984-5986
33. Zhao, G.; Xu, Z.; Sun, K. J. Mater. Chem. A 2013, 1, 12862-12867
34. Lim, H.-D.; Park, K.-Y.; Gwon, H.; Hong, J.; Kim, H.; Kang, K. Chem. Commun. 2012, 48, 8374-8376
35. McCloskey, B. D.; Scheffler, R.; Speidel, A.; Bethune, D. S.; Shelby, R. M.; Luntz, A. C. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 18038-18041
36. Zhao, G.; Zhang, L.; Pan, T.; Sun, K. J. Solid State Electrochem. 2013, 17, 1759-1764
37. Débart, A.; Bao, J.; Armstrong, G.; Bruce, P. G. J. Power Sources 2007, 174, 1177-1182
38. Radin, M. D.; Monroe, C. W.; Siegel, D. J. Chem. Mater., DOI: 10.1021/cm503874c.
39. Ling, C.; Zhang, R.; Takechi, K.; Mizuno, F. J. Phys. Chem. C 2014, 118, 26591-26598
40. Soler-Illia, G. J. d. A. A.; Jobbágy, M.; Regazzoni, A. E.; Blesa, M. A. Chem. Mater. 1999, 11, 3140-3146
41. Dixit, M.; Subbanna, G. N.; Kamath, P. V. J. Mater. Chem. 1996, 6, 1429-1432
42. Zhu, Z.; Ping, J.; Huang, X.; Hu, J.; Chen, Q.; Ji, X.; Banks, C. E. J. Mater. Sci. 2012, 47, 503-507
43. Rey, I.; Lassègues, J. C.; Grondin, J.; Servant, L. Electrochim. Acta 1998, 43, 1505-1510
44. Brooker, M. H.; Bates, J. B. J. Chem. Phys. 1971, 54, 4788-4796
45. Barreto, L. S.; Mort, K. A.; Jackson, R. A.; Alves, O. L. J. Non-Cryst. Solids 2002, 303, 281-290
46. Mouaïne, K.; Becker, P.; Carabatos-Nédelec, C. Phys. Status Solidi B 1997, 200, 273-287
47. Machida, K.; Miyazawa, T. Spectrochim. Acta 1964, 20, 1865-1873
48. Gowda, S. R.; Brunet, A.; Wallraff, G. M.; McCloskey, B. D. J. Phys. Chem. Lett. 2013, 4, 276-279
49. Takechi, K.; Shiga, T.; Asaoka, T. Chem. Commun. 2011, 47, 3463-3465
50. Lim, H.-K.; Lim, H.-D.; Park, K.-Y.; Seo, D.-H.; Gwon, H.; Hong, J.; William, A.; Goddard, I.; Kim, H.; Kang, K. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 9733-9742
51. Liu, Y.; Wang, R.; Lyu, Y.; Li, H.; Chen, L. Energy Environ. Sci. 2014, 7, 677-681
52. Meini, S.; Tsiouvaras, N.; Schwenke, K. U.; Piana, M.; Beyer, H.; Lange, L.; Gasteiger, H. A. Phys. Chem. Chem. Phys. 2013, 15, 11478-11493
53. Lee, S. W.; Kim, B.-S.; Chen, S.; Shao-Horn, Y.; Hammond, P. T. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 671-679
54. Itkis, D. M.; Semenenko, D. A.; Kataev, E. Y.; Belova, A. I.; Neudachina, V. S.; Sirotina, A. P.; Hävecker, M.; Teschner, D.; Knop-Gericke, A.; Dudin, P. Nano Lett. 2013, 13, 4697-4701
55. Mansour, A. N.; Melendres, C. A.; Pankuch, M.; Brizzolara, R. A. J. Electrochem. Soc. 1994, 141, L69-L71