Carbon Nanotube-CoF2 Multifunctional Cathode for Lithium Ion Batteries: Effect of Electrolyte on Cycle Stability

Small

Volumn 11, Issue 38, 2015, Pages 5164-5173

  Wang, Xinran ^a,b,c   Gu, Wentian ^c   Lee, Jung Tae ^c   Nitta, Naoki ^c   Benson, Jim ^c   Magasinski, Alexandre ^c   Schauer, Mark W ^d   Yushin, Gleb ^c  

^a INSTITUTE OF PROCESS ENGINEERING   (China)

^b UNIVERSITY OF CHINESE ACADEMY OF SCIENCES   (China)

^c Georgia Institute of Technology   (United States)

^d Nanocomp Technologies Inc   (United States)

Author keywords

carbon nanotubes; cathodes; cobalt fluoride; cycling stability; electrolytes; lithium ion batteries

Indexed keywords

CARBON; CARBON NANOTUBES; CAST IRON; CATHODES; COBALT; DEGRADATION; ELECTRIC BATTERIES; ELECTRODES; ELECTROLYTES; FLUORINE COMPOUNDS; IONS; LITHIUM; LITHIUM ALLOYS; LITHIUM COMPOUNDS; SECONDARY BATTERIES; SOLID ELECTROLYTES; TRANSITION METAL COMPOUNDS; TRANSITION METALS; WEAVING; YARN;

COBALT FLUORIDE; CYCLING STABILITY; DEGRADATION MECHANISM; FLUORINATED SOLVENTS; LOAD BEARING CAPABILITIES; LOW-COST STRATEGIES; SOLID ELECTROLYTE INTERPHASE; TRANSITION METAL FLUORIDES;

LITHIUM-ION BATTERIES;

EID: 84943587049     PISSN: 16136810     EISSN: 16136829     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/smll.201501139     Document Type: Article

References (72)

1. K. Kang, Y. S. Meng, J. Bréger, C. P. Grey, G. Ceder, Science 2006, 311, 977.
2. J. M. A. M. Tarascon, Nature 2001, 414, 359.
3. P. G. Bruce, B. Scrosati, J.-M. Tarascon, Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 2930.
4. N. Nitta, G. Yushin, Part. Part. Syst. Charact. 2014, 31, 317.
5. N. S. Choi, Z. H. Chen, S. A. Freunberger, X. L. Ji, Y. K. Sun, K. Amine, G. Yushin, L. F. Nazar, J. Cho, P. G. Bruce, Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 9994.
6. J. Benson, I. Kovalenko, S. Boukhalfa, G. Yushin, D. Lashmore, M. Sanghadasa, Adv. Mater. 2013, 25, 6625.
7. L. Sun, N. Karanjgaokar, K. Sun, I. Chasiotis, W. C. Carter, S. Dillon, J. Power Sources 2011, 196, 6507.
8. H. Zheng, L. Zhang, G. Liu, X. Song, V. S. Battaglia, J. Power Sources 2012, 217, 530.
9. X. Li, J. Yang, Y. Hu, J. Wang, Y. Li, M. Cai, R. Li, X. Sun, J. Mater. Chem. 2012, 22, 18847.
10. K. Evanoff, J. Benson, M. Schauer, I. Kovalenko, D. Lashmore, W. J. Ready, G. Yushin, ACS Nano 2012, 6, 9837.
11. R. F. Gibson, Compos. Struct. 2010, 92, 2793.
12. M. Zhang, K. R. Atkinson, R. H. Baughman, Science 2004, 306, 1358.
13. J. F. Snyder, E. L. Wong, C. W. Hubbard, J. Electrochem. Soc. 2009, 156, A215.
14. J. Bae, M. K. Song, Y. J. Park, J. M. Kim, M. Liu, Z. L. Wang, Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 1683.
15. K. Evanoff, J. Khan, A. A. Balandin, A. Magasinski, W. J. Ready, T. F. Fuller, G. Yushin, Adv. Mater. 2012, 24, 533.
16. I. Kovalenko, B. Zdyrko, A. Magasinski, B. Herlzberg, Z. Milicev, R. Burtovyy, I. Luzinov, G. Yushin, Science 2011, 334, 75.
17. G. Zhang, J. Zhu, W. Zeng, S. Hou, F. Gong, F. Li, C. C. Li, H. Duan, Nano Energy 2014, 9, 61.
18. X. Fan, J. Shao, X. Xiao, X. Wang, S. Li, H. Ge, L. Chen, Nano Energy 2014, 9, 196.
19. R. Liu, D. Li, C. Wang, N. Li, Q. Li, X. Lü, J. S. Spendelow, G. Wu, Nano Energy 2014, 6, 73.
20. A. Magasinski, P. Dixon, B. Hertzberg, A. Kvit, J. Ayala, G. Yushin, Nat. Mater. 2010, 9, 353.
21. R. Elazari, G. Salitra, G. Gershinsky, A. Garsuch, A. Panchenko, D. Aurbach, Electrochem. Commun. 2012, 14, 21.
22. R. A. Huggins, J. Power Sources 1999, 82, 13.
23. C. K. Chan, H. L. Peng, G. Liu, K. McIlwrath, X. F. Zhang, R. A. Huggins, Y. Cui, Nat. Nanotechnol. 2008, 3, 31.
24. W. Li, Y. Tang, W. Kang, Z. Zhang, X. Yang, Y. Zhu, W. Zhang, C.-S. Lee, Small 2015, 11, 1345.
25. X. S. Zhou, L. J. Wan, Y. G. Guo, Small 2013, 9, 2684.
26. M. V. Reddy, T. W. Jie, C. J. Jafta, K. I. Ozoemena, M. K. Mathe, A. S. Nair, S. S. Peng, M. S. Idris, G. Balakrishna, F. I. Ezema, B. V. R. Chowdari, Electrochim. Acta 2014, 128, 192.
27. D. S. Isaac, J. Y. Seok, S. C. Andrew, Y. Yanfa, C. D. Anne, M. G. Steven, L. Se-Hee, Nano Lett. 2011, 11, 414.
28. P. Röder, B. Stiaszny, J. C. Ziegler, N. Baba, P. Lagaly, H.-D. Wiemhöfer, J. Power Sources 2014, 268, 315.
29. F. Yang, Z. Wu, Y. Liu, J. C. Andrews, P. Pianetta, S. K. Martha, G. E. Ice, J. Nanda, Nano Lett. 2014, 14, 4334.
30. H. Visbal, S. Fujiki, Y. Aihara, T. Watanabe, Y. Park, S. Doo, J. Power Sources 2014, 269, 396.
31. S. Watanabe, M. Kinoshita, T. Hosokawa, K. Morigaki, K. Nakura, J. Power Sources 2014, 260, 50.
32. L. Chen, L. L. Shaw, J. Power Sources 2014, 267, 770.
33. F. Wu, J. T. Lee, A. Magasinski, H. Kim, G. Yushin, Part. Part. Syst. Charact. 2014, 31, 639.
34. J. T. Lee, Y. Zhao, H. Kim, W. I. Cho, G. Yushin, J. Power Sources 2014, 248, 752.
35. X. L. Ji, S. Evers, R. Black, L. F. Nazar, Nat. Commun. 2011, 2, 325.
36. X. L. Ji, K. T. Lee, L. F. Nazar, Nat. Mater. 2009, 8, 500.
37. F. Wu, J. T. Lee, A. Magasinski, H. Kim, G. Yushin, Part. Part. Syst. Charact. 2014, DOI: 10.1002/aenm.201400196.
38. F. We, A. Magasinki, G. Yushin, J. Mater. Chem. A 2014, 2, 6064.
39. J. T. Lee, Y. Zhao, S. Thieme, H. Kim, M. Oschatz, L. Borchardt, A. Magasinski, W. Cho, S. Kaskel, G. Yushin, Adv. Mater. 2013, 25, 4573.
40. H. Kim, J. T. Lee, D. C. Lee, A. Magasinski, W. I. Cho, G. Yushin, Adv. Energy Mater. 2013, 3, 1308.
41. L. Liu, H. Guo, M. Zhou, Q. Wei, Z. Yang, H. Shu, X. Yang, J. Tan, Z. Yan, X. Wang, J. Power Sources 2013, 238, 501.
42. F. Wang, R. Robert, N. A. Chernova, N. Pereira, F. Omenya, F. Badway, X. Hua, M. Ruotolo, R. Zhang, L. Wu, V. Volkov, D. Su, B. Key, M. S. Whittingharn, C. P. Grey, G. G. Amatucci, Y. Zhu, J. Graetz, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 18828.
43. G. G. Amatucci, N. Pereira, F. Badway, M. Sina, F. Cosandey, M. Ruotolo, C. Cao, J. Fluorine Chem. 2011, 132, 1086.
44. G. G. Amatucci, N. Pereira, J. Fluorine Chem. 2007, 128, 243.
45. F. Badway, N. Pereira, F. Cosandey, G. G. Amatucci, J. Electrochem. Soc. 2003, 150, A1209.
46. Z. W. Fu, C. L. Li, W. Y. Liu, J. Ma, Y. Wang, Q. Z. Qin, J. Electrochem. Soc. 2005, 152, E50.
47. M. J. Armstrong, A. Panneerselvam, C. O'Regan, M. A. Morris, J. D. Holmes, J. Mater. Chem. A 2013, 1, 10667.
48. Y. T. Teng, S. S. Pramana, J. Ding, T. Wu, R. Yazami, Electrochim. Acta 2013, 107, 301.
49. W. T. Gu, A. Magasinski, B. Zdyrko, G. Yushin, Adv. Energy Mater. 2015, 5, 1148.
50. A. Cao, C. Xu, J. Liang, D. Wu, B. Wei, Chem. Phys. Lett. 2001, 344, 13.
51. R. A. Huggis, Advanced Batter, Springer, NY, USA 2009.
52. E. Markevich, G. Salitra, K. Fridman, R. Sharabi, G. Gershinsky, A. Garsuch, G. Semrau, M. A. Schmidt, D. Aurbach, Langmuir 2014, 30, 7414.
53. V. Etacheri, O. Haik, Y. Goffer, G. A. Roberts, I. C. Stefan, R. Fasching, D. Aurbach, Langmuir 2012, 28, 965.
54. M. H. Ryou, G. B. Han, Y. M. Lee, J. N. Lee, D. J. Lee, Y. O. Yoon, J. K. Park, Electrochim. Acta 2010, 55, 2073.
55. L. X. Liao, X. Q. Cheng, Y. L. Ma, P. J. Zuo, W. Fang, G. P. Yin, Y. Z. Gao, Electrochim. Acta 2013, 87, 466.
56. R. McMillan, H. Slegr, Z. X. Shu, W. D. Wang, J. Power Sources 1999, 81, 20.
57. Y. M. Lin, K. C. Klavetter, P. R. Abel, N. C. Davy, J. L. Snider, A. Heller, C. B. Mullins, Chem. Commun. 2012, 48, 7268.
58. S. K. Jeong, M. Inaba, R. Mogi, Y. Iriyama, T. Abe, Z. Ogumi, Langmuir 2001, 17, 8281.
59. H. Zheng, Q. Sun, G. Liu, X. Song, V. S. Battaglia, J. Power Sources 2012, 207, 134.
60. X. L. Wu, L. Y. Jiang, F. F. Cao, Y. G. Guo, L. J. Wan, Adv. Mater. 2009, 21, 2710.
61. A. S. Prakash, P. Manikandan, K. Ramesha, M. Sathiya, J. M. Tarascon, A. K. Shukla, Chem. Mater. 2010, 22, 2857.
62. F. Wang, R. Robert, N. A. Chernova, N. Pereira, F. Omenya, F. Badway, X. Hua, M. Ruotolo, R. G. Zhang, L. J. Wu, V. Volkov, D. Su, B. Key, M. S. Whittingharn, C. P. Grey, G. G. Amatucci, Y. M. Zhu, J. Graetz, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 18828.
63. Y. Kim, J. Lim, S. Kang, Int. J. Quantum Chem. 2013, 113, 148.
64. D. H. Jang, S. M. Oh, J. Electrochem. Soc. 1997, 144, 3342.
65. A. Blyr, C. Sigala, G. Amatucci, D. Guyomard, Y. Chabre, J. M. Tarascon, J. Electrochem. Soc. 1998, 145, 194.
66. Y. L. Dai, L. Cai, R. E. White, J. Power Sources 2014, 247, 365.
67. M. Ochida, Y. Domi, T. Doi, S. Tsubouchi, H. Nakagawa, T. Yamanaka, T. Abe, Z. Ogumi, J. Electrochem. Soc. 2012, 159, A961.
68. M. H. Ryou, J. Kim, I. Lee, S. Kim, Y. K. Jeong, S. Hong, J. H. Ryu, T. S. Kim, J. K. Park, H. Lee, J. W. Choi, Adv. Mater. 2013, 25, 1571.
69. X. Chen, X. Li, D. Mei, J. Feng, M. Y. Hu, J. Hu, M. Engelhard, J. Zheng, W. Xu, J. Xiao, J. Liu, J.-G. Zhang, ChemSusChem 2014, 7, 549.
70. A. Bordes, K. Eom, T. F. Fuller, J. Power Sources 2014, 257, 163.
71. L. Liao, P. Zuo, Y. Ma, Y. An, G. Yin, Y. Gao, Electrochim. Acta 2012, 74, 260.
72. V. Etacheri, O. Haik, Y. Goffer, G. A. Roberts, I. C. Stefan, R. Fasching, D. Aurbach, Langmuir 2011, 28, 965.