Atomic layer deposition of nanophase materials for electrical energy storage

ECS Transactions

Volumn 69, Issue 7, 2015, Pages 39-57

  Meng, Xiangbo ^a   Elam, Jeffrey W ^a  

^a ARGONNE NATIONAL LABORATORY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ATOMS; COST EFFECTIVENESS; ELECTRIC BATTERIES; ELECTRIC POWER TRANSMISSION NETWORKS; ELECTRODES; ENERGY STORAGE; SMART POWER GRIDS; SOLAR ENERGY; STORAGE (MATERIALS);

BATTERY ELECTRODE; CONTROLLED NANOSTRUCTURES; ELECTRICAL ENERGY STORAGES; HIGH FLEXIBILITY; PORTABLE ELECTRONICS; RESEARCH EFFORTS; TECHNICAL SOLUTIONS; WIND AND SOLAR POWER;

ATOMIC LAYER DEPOSITION;

EID: 84945896361     PISSN: 19386737     EISSN: 19385862     Source Type: Conference Proceeding    
DOI: 10.1149/06907.0039ecst     Document Type: Conference Paper

References (94)

1. M. M. Thackeray, C. Wolverton and E. D. Isaacs, Energ Environ Sci, 5, 7854 (2012).
2. Z. Yang, J. Zhang, M. C. W. Kintner-Meyer, X. Lu, D. Choi, J. P. Lemmon and J. Liu, Chemical Reviews, 111, 3577 (2011).
3. M. S. Whittingham, Chemical Reviews (2014).
4. J. M. Tarascon and M. Armand, Nature, 414, 359 (2001).
5. P. G. Bruce, S. A. Freunberger, L. J. Hardwick and J.-M. Tarascon, Nat Mater, 11, 19 (2012).
6. A. Manthiram, Y. Fu, S.-H. Chung, C. Zu and Y.-S. Su, Chemical Reviews, 114, 11751 (2014).
7. J. Lu, L. Li, J.-B. Park, Y.-K. Sun, F. Wu and K. Amine, Chemical Reviews, 114, 5611 (2014).
8. N. Yabuuchi, K. Kubota, M. Dahbi and S. Komaba, Chemical Reviews (2014).
9. P. Poizot, S. Laruelle, S. Grugeon, L. Dupont and J. M. Tarascon, Nature, 407, 496 (2000).
10. A. S. Arico, P. Bruce, B. Scrosati, J.-M. Tarascon and W. van Schalkwijk, Nat Mater, 4, 366 (2005).
11. P. G. Bruce, B. Scrosati and J.-M. Tarascon, Angewandte Chemie International Edition, 47, 2930 (2008).
12. X. Meng, X.-Q. Yang and X. Sun, Advanced Materials, 24, 3589 (2012).
13. S. M. George, Chemical Reviews, 110, 111 (2010).
14. S. A. Skoog, J . W. Elam and R. J. Narayan, International Materials Reviews, 58, 113 (2013).
15. E. Pomerantseva,K. Gerasopoulos,M. Gnerlich,P. Odenwald,J. Culver,R. Ghodssi,Proc Spie 8820 2013).
16. K. Gerasopoulos, X. L. Chen, J. Culver, C. S. Wang and R. Ghodssi, Chem Commun, 46, 7349 (2010).
17. M. Knez, K. Nielsch and L. Niinistö, Adv Mater, 19, 3425 (2007).
18. T. Suntola, Materials Science Reports, 4, 261 (1989).
19. O. Sneh, R. B. Clark-Phelps, A. R. Londergan, J. Winkler and T. E. Seidel, Thin Solid Films, 402, 248 (2002).
20. B. J. O'Neill, D. H. K. Jackson, J. Lee, C. Canlas, P. C. Stair, C. L. Marshall, J. W. Elam, T. F. Kuech, J. A. Dumesic and G. W. Huber, ACS Catalysis, 5, 1804 (2015).
21. X. Du and S. M. George, Sensors and Actuators B: Chemical, 135, 152 (2008).
22. L. Niinistö, M. Nieminen, J. Päiväsaari, J. Niinistö, M. Putkonen and M. Nieminen, physica status solidi (a), 201, 1443 (2004).
23. T. M. Mayer, J. W. Elam, S. M. George, P. G. Kotula and R. S. Goeke, Appl Phys Lett, 82, 2883 (2003).
24. H. C. M. Knoops, M. E. Donders, L. Baggetto, M. C. M. van de Sanden, P. H. L. Notten and W. M. M. Kessels, Ecs Transactions, 25, 333 (2009).
25. Q. Peng, J. S. Lewis, P. G. Hoertz, J. T. Glass and G. N. Parsons, J Vac Sci Technol A, 30 (2012).
26. W. Niu, X. Li, S. K. Karuturi, D. W. Fam, H. Fan, S. Shrestha, L. H. Wong and A. I. Tok, Nanotechnology, 26, 064001 (2015).
27. X. Meng, Nanotechnology, 26, 020501 (2015).
28. N. P. Dasgupta, X. Meng, J. W. Elam and A. B. F. Martinson, Accounts of Chemical Research, 48, 341 (2015).
29. M. R. Zamf ir, H. T. Nguyen, E. Moyen, Y. H. Lee and D. Pribat, J Mater Chem A, 1, 9566 (2013).
30. C.-M. Park, J.-H. Kim, H. Kim and H.-J. Sohn, Chem Soc Rev, 39, 3115 (2010).
31. J. Cabana, L. Monconduit, D. Larcher and M. R. Palacín, Adv Mater, 22, E170 (2010).
32. X. B. Meng, K. He, D. Su, X. F. Zhang, C. J. Sun, Y. Ren, H. H. Wang, W. Weng, L. Trahey, C. P. Canlas and J. W. Elam, Adv Funct Mater, 24, 5435 (2014).
33. X. B. Meng, M. N. Banis, D. S. Geng, X. F. Li, Y. Zhang, R. Y. Li, H. Abou-Rachid and X. L. Sun, Appl Surf Sci, 266, 132 (2013).
34. X. Meng, Y. Zhong, Y. Sun, M. N. Banis, R. Li and X. Sun, Carbon, 49, 1133 (2011).
35. X. Meng, M. Ionescu, M. Banis, Y. Zhong, H. Liu, Y. Zhang, S. Sun, R. Li and X. Sun, J Nanopart Res, 13, 1207 (2011)
36. X. B. Meng,J. Liu,X. F. Li,M. N. Banis,J. L. Yang,R. Y. Li,X. L. Sun Rsc Adv 3, 7285, 2013).
37. K. E. Gregorczyk, A. C. Kozen, X. Chen, M. A. Schroeder, M. Noked, A. Cao, L. Hu and G. W. Rubloff, Acs Nano, 9, 464 (2015).
38. X. B. Meng, D. S. Geng, J. A. Liu, R. Y. Li and X. L. Sun, Nanotechnology, 22 (2011).
39. X. B. Meng, D. S . Geng, J. A. Liu, M. N. Banis, Y. Zhang, R. Y. Li and X. L. Sun, J Phys Chem C, 114, 18330 (2010).
40. J. S. Luo, J. L. Liu, Z. Y. Zeng, C. F. Ng, L. J. Ma, H. Zhang, J. Y. Lin, Z. X. Shen and H. J. Fan, Nano Lett, 13, 6136 (2013).
41. X. F. Li, X. B. Me ng, J. Liu, D. S. Geng, Y. Zhang, M. N. Banis, Y. L. Li, J. L. Yang, R. Y. Li, X. L. Sun, M. Cai and M. W. Verbrugge, Adv Funct Mater, 22, 1647 (2012).
42. C. Zhu, X. Xia, J. Liu, Z. Fan, D. Chao, H. Zhang and H. J. Fan, Nano Energy, 4, 105 (2014).
43. J. Luo, X. Xia, Y. Luo, C. Guan, J. Liu, X. Qi, C. F. Ng, T. Yu, H. Zhang and H. J. Fan, Adv Energy Mater, 3, 737 (2013).
44. X. Xia, Z. Zeng, X. Li, Y. Zhang, J. Tu, N. C. Fan, H. Zhang and H. J. Fan, Nanoscale, 5, 6040 (2013).
45. J. C. Badot, S. Ribes, E. B. Yousfi, V. Vivier, J. P. Pereira-Ramos, N. Baffier and D. Lincot, Electrochem Solid St, 3, 485 (2000).
46. M. E. Donde rs, W. M. Arnoldbik, H. C. M. Knoops, W. M. M. Kessels and P. H. L. Notten, J Electrochem Soc, 160, A3066 (2013).
47. V. Miikkulainen, A. Ruud, E. Ostreng, O. Nilsen, M. Laitinen, T. Sajavaara and H. Fjellvag, J Phys Chem C, 118, 1258 (2014).
48. J. Liu, M. N. Banis, Q. Sun, A. Lushington, R. Y. Li, T. K. Sham and X. L. Sun, Adv Mater, 26, 6472 (2014).
49. X. Y. Chen, H. L. Zhu, Y. C. Chen, Y. Y. Shang, A. Y. Cao, L. B. Hu and G. W. Rubloff, Acs Nano, 6, 7948 (2012).
50. X. Y. Chen, E. Pomerantseva, P. Banerjee, K. Gregorczyk, R. Ghodssi and G. Rubloff, Chem Mater, 24, 1255 (2012).
51. X. Y. Chen, E. Pomerantseva, K. Gregorczyk, R. Ghodssi and G. Rubloff, Rsc Adv, 3, 4294 (2013).
52. X. Y. Chen, H. L. Zhu, C. Y. Liu, Y. C. Chen, N. Weadock, G. Rubloff and L. B. Hu, J Mater Chem A, 1, 8201 (2013).
53. X. Sun, C. G. Zhou, M. Xie, T. Hu, H. T. Sun, G. Q. Xin, G. K. Wang, S. M. George and J. Lian, Chem Commun, 50, 10703 (2014).
54. X. Meng, S. C. Riha, J. A. Libera, Q. Wu, H.-H. Wang, A. B. F. Martinson and J. W. Elam, J Power Sources, 280, 621 (2015).
55. X. Meng, D. J. Comstock, T. T. Fister and J. W. Elam, Acs Nano, 8, 10963 (2014).
56. P. G. Bruce, S. A. Freunberger, L. J. Hardwick and J. M. Tarascon, Nature Materials, 11, 19 (2012).
57. A. Manthiram,Y. Z. Fu,Y. S Su Accounts of Chemical Research 46, 1125, 2013).
58. S. Evers and L. F. Nazar, Accounts of Chemical Research, 46, 1135 (2013).
59. J. Lu, Y. Lei, K. C. Lau, X. Y. Luo, P. Du, J. G. Wen, R. S. Assary, U. Das, D. J. Miller, J. W. Elam, H. M. Albishri, D. Abd El-Hady, Y. K. Sun, L. A. Curtiss and K. Amine, Nat Commun, 4 (2013).
60. Y. Lei, J. Lu, X. Y. Luo, T. P. Wu, P. Du, X. Y. Zhang, Y. Ren, J. G. Wen, D. J. Miller, J. T. Miller, Y. K. Sun, J. W. Elam and K. Amine, Nano Lett, 13, 4182 (2013).
61. Y. S. Jung, A. S. Cavanagh, L. A. Riley, S. H. Kang, A. C. Dillon, M. D. Groner, S. M. George and S. H. Lee, Adv Mater, 22, 2172 (2010).
62. I. Lahiri, S. M. Oh, J. Y. Hwang, C. Kang, M. Choi, H. Jeon, R. Banerjee, Y. K. Sun and W. Choi, J Mater Chem, 21, 13621 (2011).
63. A. J. Loebl, C . J. Oldham, C. K. Devine, B. Gong, S. E. Atanasov, G. N. Parsons and P. S. Fedkiw, J Electrochem Soc, 160, A1971 (2013).
64. D. Molina Piper, S.-B. Son, J. J. Travis, Y. Lee, S. S. Han, S. C. Kim, K. H. Oh, S. M. George, S.-H. Lee and C. Ban, J Power Sources, 275, 605 (2015).
65. D. Ahn and X. C. Xiao, Electrochem Commun, 13, 796 ( 2011).
66. X. C. Xiao, P. Lu and D. Ahn, Adv Mater, 23, 3911 (2011).
67. Y. He, X. Q. Yu, Y. H. Wang, H. Li and X. J. Huang, Adv Mater, 23, 4938 (2011).
68. Y. Li, Y. Sun, G. Xu, Y. Lu, S. Zhang, L. Xue, J. S. Jur and X. Zhang, J Mater Chem A, 2, 11417 (2014).
69. J. C. Ye, Y. H. An, T. W. Heo, M. M. Biener, R. J. Nikolic, M. Tang, H. Jiang and Y. M. Wang, J Power Sources, 248, 447 (2014).
70. D. N . Wang, J. L. Yang, J. Liu, X. F. Li, R. Y. Li, M. Cai, T. K. Sham and X. L. Sun, J Mater Chem A, 2, 2306 (2014).
71. T. Q. Nguyen, A. K. Thapa, V. K. Vendra, J. B. Jasinski, G. U. Sumanasekera and M. K. Sunkara, Rsc Adv, 4, 3312 (2014).
72. E. Kang, Y. S. Jung, A. S. Cavanagh, G. H. Kim, S. M. George, A. C. Dillon, J. K. Kim and J. Lee, Adv Funct Mater, 21, 2430 (2011).
73. J. H. Lee, M. H. Hon, Y. W. Chung and I. C. Leu, Appl Phys a-Mater, 102, 545 (2011).
74. A. Kohandehghan, P. Kalisvaart, K. Cui, M. Kupsta, E. Memarzadeh and D. Mitlin, J Mater Chem A, 1, 12850 (2013).
75. Y. S. Jung, A. S. Cavanagh, A. C. Dillon, M. D. Groner, S. M. George and S. H. Lee, J Electrochem Soc, 157, A75 (2010).
76. J. W. Kim, J. J. Travis, E. Y. Hu, K. W. Nam, S. C. Kim, C. S. Kang, J. H. Woo, X. Q. Yang, S. M. George, K. H. Oh, S. J. Cho and S. H. Lee, J Power Sources, 254, 190 (2014).
77. Y. S. Jung, A. S. Cavanagh, Y. F. Yan, S. M. George and A. Manthiram, J Electrochem Soc, 158, A1298 (2011).
78. X. F. Zhang, I. Belharouak, L. Li, Y. Lei, J. W. Elam, A. M. Nie, X. Q. Chen, R. S. Yassar and R. L. Axelbaum, Adv Energy Mater, 3, 1299 (2013).
79. M . Bettge,Y. Li,B. Sankaran,N. D. Rago,T. Spila,R. T. Haasch,I. Petrov,D. P. Abraham J Power Sources 233, 346, 2013).
80. X. N. Luan, D. S. Guan and Y. Wang, J Nanosci Nanotechno, 12, 7113 (2012).
81. D. S. Guan and Y. Wang, Ionics, 19, 1 (2013).
82. X. Fang, M. Ge, J. Rong, Y. Che, N. Aroonyadet, X. Wang, Y. Liu, A. Zhang and C. Zhou, Energy Technol-Ger, 2, 159 (2014).
83. J. W. Kim, D. H. Kim, D. Y. Oh, H. Lee, J. H. Kim, J. H. Lee and Y. S. Jung, J Power Sources, 274, 1254 (2015).
84. J. Q. Zhao and Y. Wang, J Solid State Electr, 17, 1049 (2013).
85. J. Zhao and Y. Wang, The Journal of Physical Chemistry C, 116, 11867 (2012).
86. J. Q. Zhao, G. Y. Qu, J. C. Flake and Y. Wang, Chem Commun, 48, 8108 (2012).
87. J. Q. Zhao and Y. Wang, Nano Energy, 2, 882 (2013).
88. B. Xiao, J. Liu, Q. Sun, B. Wang, M. N. Banis, D. Zhao, Z. Wang, R. Li, X. Cui, T.-K. Sham and X. Sun, Advanced Science, DOI: 10.1002/advs.201500022 (2015).
89. I. Bloom, L. Trahey, A. Abouimrane, I. Belharouak, X. F. Zhang, Q. L. Wu, W. Q. Lu, D. P. Abraham, M. Bettge, J. W. Elam, X. B. Meng, A. K. Burrell, C. M. Ban, R. Tenent, J. Nanda and N. Dudney, J Power Sources, 249, 509 (2014).
90. J. S. Park, X. B. Meng, J. W. Elam, S. Q. Hao, C. Wolverton, C. Kim and J. Cabana, Chem Mater, 26, 3128 (2014).
91. J. S. Park, A. U. Mane, J. W. Elam and J. R. Croy, Chem Mater, 27, 1917 (2015).
92. H. Kim, J. T. Lee, D. C. Lee, A. Magasinski, W. I. Cho and G. Yushin, Adv Energy Mater, 3, 1308 (2013).
93. M. P. Yu, W. J. Yuan, C. Li, J. D. Hong and G. Q. Shi, J Mater Chem A, 2, 7360 (2014).
94. X. G. Han, Y. Liu, Z. Jia, Y. C. Chen, J. Y. Wan, N. Weadock, K. J. Gaskell, T. Li and L. B. Hu, Nano Lett, 14, 139 (2014).