Polymer nanofiber-guided uniform lithium deposition for battery electrodes

Nano Letters

Volumn 15, Issue 5, 2015, Pages 2910-2916

  Liang, Zheng ^a   Zheng, Guangyuan ^a   Liu, Chong ^a   Liu, Nian ^a   Li, Weiyang ^a   Yan, Kai ^a   Yao, Hongbin ^a   Hsu, Po Chun ^a   Chu, Steven ^b   Cui, Yi ^a,c  

^a Stanford University   (United States)

^b STANFORD UNIVERSITY   (United States)

^c SLAC NATIONAL ACCELERATOR LABORATORY   (United States)

Author keywords

Coulombic efficiency; Lithium metal anode; oxidized polyacrylonitrile; polymer fiber; uniform deposition

Indexed keywords

ANODES; DEPOSITION; ELECTRIC BATTERIES; ELECTRODES; FUNCTIONAL GROUPS; LITHIUM; LITHIUM-ION BATTERIES; METALS; NANOFIBERS; POLYACRYLONITRILES; POLYMERS; REDOX REACTIONS; SECONDARY BATTERIES;

COULOMBIC EFFICIENCY; CYCLING PERFORMANCE; ENERGY STORAGE SYSTEMS; LITHIUM METAL ANODE; POLYACRYLONITRILE NANOFIBERS; POLYMER FIBER; THREEDIMENSIONAL (3-D); UNIFORM DEPOSITION;

LITHIUM DEPOSITS;

EID: 84929160568     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl5046318     Document Type: Article

References (50)

1. Xu, W.; Wang, J.; Ding, F.; Chen, X.; Nasybulin, E.; Zhang, Y.; Zhang, J. G. Energy Environ. Sci. 2014, 7, 513
2. Lee, K. T.; Jung, Y. S.; Oh, S. M. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 5652
3. Chan, C. K.; Peng, H.; Liu, G.; McIlwrath, K.; Zhang, X. F.; Huggins, R. A.; Cui, Y. Nat. Nanotechnol. 2008, 3, 31
4. Wang, C.; Wu, H.; Chen, Z.; McDowell, M. T.; Cui, Y.; Bao, Z. Nat. Chem. 2013, 5, 1042
5. Wu, H.; Cui, Y. Nano Today 2012, 7, 414
6. Yao, Y.; Liu, N.; McDowell, M. T.; Pasta, M.; Cui, Y. Energy Environ. Sci. 2012, 5, 7927
7. Wu, H.; Chan, G.; Choi, J. W.; Ryu, I.; Yao, Y.; McDowell, M. T.; Lee, S. W.; Jackson, A.; Yang, Y.; Hu, L.; Cui, Y. Nat. Nanotechnol. 2012, 7, 310
8. Yao, Y.; McDowell, M. T.; Ryu, I.; Wu, H.; Liu, N.; Hu, L.; Nix, W. D.; Cui, Y. Nano Lett. 2011, 11, 2949
9. Liu, N.; Lu, Z.; Zhao, J.; McDowell, M. T.; Lee, H.-W.; Zhao, W.; Cui, Y. Nat. Nanotechnol. 2014, 9, 187
10. Chan, C. K.; Zhang, X. F.; Cui, Y. Nano Lett. 2007, 7, 307
11. Kim, H.; Jeong, G.; Kim, Y.-U.; Kim, J.-H.; Park, C.-M.; Sohn, H.-J. Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 9011
12. Lu, Y.; Das, S. K.; Moganty, S. S.; Archer, L. A. Adv. Mater. 2012, 24, 4430
13. Aurbach, D.; Zinigrad, E.; Cohen, Y.; Teller, H. Solid State Ionics 2002, 148, 405
14. Bhattacharyya, R.; Key, B.; Chen, H.; Best, A. S.; Hollenkamp, A. F.; Grey, C. P. Nat. Mater. 2010, 9, 504
15. Chandrashekar, S.; Trease, N. M.; Chang, H. J.; Du, L.-S.; Grey, C. P.; Jerschow, A. Nat. Mater. 2012, 11, 311
16. Harry, K. J.; Hallinan, D. T.; Parkinson, D. Y.; MacDowell, A. A.; Balsara, N. P. Nat. Mater. 2014, 13, 69
17. Lu, Y.; Korf, K.; Kambe, Y.; Tu, Z.; Archer, L. A. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 488
18. Xu, K. Chem. Rev. 2004, 104, 4303
19. Shiraishi, S.; Kanamura, K.; Takehara, Z. i. J. Electrochem. Soc. 1999, 146, 1633
20. Takehara, Z.-i. J. Power Sources 1997, 68, 82
21. Stark, J. K.; Ding, Y.; Kohl, P. A. J. Electrochem. Soc. 2011, 158, A1100
22. Lane, G. H.; Best, A. S.; MacFarlane, D. R.; Forsyth, M.; Hollenkamp, A. F. Electrochim. Acta 2010, 55, 2210
23. Mogi, R.; Inaba, M.; Jeong, S.-K.; Iriyama, Y.; Abe, T.; Ogumi, Z. J. Electrochem. Soc. 2002, 149, A1578
24. Umeda, G. A.; Menke, E.; Richard, M.; Stamm, K. L.; Wudl, F.; Dunn, B. J. Mater. Chem. 2011, 21, 1593
25. Abraham, K. M.; Foos, J. S.; Goldman, J. L. J. Electrochem. Soc. 1984, 131, 2197
26. Bedenbaugh, A. O.; Bedenbaugh, J. H.; Adkins, J. D.; Bergin, W. A. J. Org. Chem. 1970, 35, 543
27. Saito, K.; Nemoto, Y.; Tobishima, S.; Yamaki, J. J. Power Sources 1997, 68, 476
28. Choi, J.-W.; Cheruvally, G.; Kim, D.-S.; Ahn, J.-H.; Kim, K.-W.; Ahn, H.-J. J. Power Sources 2008, 183, 441
29. Ishikawa, M.; Morita, M.; Matsuda, Y. J. Power Sources 1997, 68, 501
30. Ishikawa, M.; Yoshitake, S.; Morita, M.; Matsuda, Y. J. Electrochem. Soc. 1994, 141, L159
31. Zheng, G.; Lee, S. W.; Liang, Z.; Lee, H.-W.; Yan, K.; Yao, H.; Wang, H.; Li, W.; Chu, S.; Cui, Y. Nat. Nanotechnol. 2014, 9, 618
32. Yan, K.; Lee, H.-W.; Gao, T.; Zheng, G.; Yao, H.; Wang, H.; Lu, Z.; Zhou, Y.; Liang, Z.; Liu, Z.; Chu, S.; Cui, Y. Nano Lett. 2014, 14, 6016
33. Girishkumar, G.; McCloskey, B.; Luntz, A. C.; Swanson, S.; Wilcke, W. J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 2193
34. Yao, H.; Zheng, G.; Hsu, P.-C.; Kong, D.; Cha, J. J.; Li, W.; Seh, Z. W.; McDowell, M. T.; Yan, K.; Liang, Z.; Narasimhan, V. K.; Cui, Y. Nat. Commun. 2014, 5, 3943
35. Lee, J. S.; Kwon, O. S.; Park, S. J.; Park, E. Y.; You, S. A.; Yoon, H.; Jang, J. ACS Nano 2011, 5, 7992
36. Wan, L.-S.; Xu, Z.-K.; Wang, Z.-G. J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 2006, 44, 1490
37. Bazilevsky, A. V.; Yarin, A. L.; Megaridis, C. M. Langmuir 2007, 23, 2311
38. Borodko, Y.; Lee, H. S.; Joo, S. H.; Zhang, Y.; Somorjai, G. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 1117
39. Peniche, C.; Zaldívar, D.; Pazos, M.; Páz, S.; Bulay, A.; Román, J. S. J. Appl. Polym. Sci. 1993, 50, 485
40. Borodko, Y.; Habas, S. E.; Koebel, M.; Yang, P.; Frei, H.; Somorjai, G. A. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 23052
41. Zhang, Z.; Li, X.; Wang, C.; Fu, S.; Liu, Y.; Shao, C. Macromol. Mater. Eng. 2009, 294, 673
42. Mittal, J.; Bahl, O. P.; Mathur, R. B.; Sandle, N. K. Carbon 1994, 32, 1133
43. Usami, T.; Itoh, T.; Ohtani, H.; Tsuge, S. Macromolecules 1990, 23, 2460
44. Kakida, H.; Tashiro, K. Polym. J. 1998, 30, 463
45. Shimada, I.; Takahagi, T.; Fukuhara, M.; Morita, K.; Ishitani, A. J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 1986, 24, 1989
46. Wangxi, Z.; Jie, L.; Gang, W. Carbon 2003, 41, 2805
47. Murugan, R.; Thangadurai, V.; Weppner, W. Angew. Chem., Int. Ed. 2007, 46, 7778
48. Thangadurai, V.; Narayanan, S.; Pinzaru, D. Chem. Soc. Rev. 2014, 43, 4714
49. Lu, Y.; Tu, Z.; Archer, L. A. Nat. Mater. 2014, 13, 961
50. Aurbach, D.; Zinigrad, E.; Teller, H.; Dan, P. J. Electrochem. Soc. 2000, 147, 1274