Carbon-Dotted Defective CoO with Oxygen Vacancies: A Synergetic Design of Bifunctional Cathode Catalyst for Li-O2 Batteries

ACS Catalysis

Volumn 6, Issue 1, 2016, Pages 400-406

  Gao, Rui ^a   Li, Zhengyao ^a   Zhang, Xiuling ^a   Zhang, Jicheng ^a   Hu, Zhongbo ^a   Liu, Xiangfeng ^a  

^a UNIVERSITY OF CHINESE ACADEMY OF SCIENCES   (China)

Author keywords

carbon dotting; CoO; Li O2 battery; oxygen vacancy; synergetic effect

Indexed keywords

CATALYSTS; CATHODES; COBALT COMPOUNDS; ELECTRIC BATTERIES; ELECTRODES; ELECTROLYTIC REDUCTION; LITHIUM; LITHIUM BATTERIES; OXYGEN; PRECIOUS METALS; SECONDARY BATTERIES; SINTERING; VACANCIES;

CATALYTIC PERFORMANCE; COO; DISCHARGE-CHARGE CYCLE; LITHIUM-AIR BATTERY; OXYGEN EVOLUTION REACTION; OXYGEN REDUCTION REACTION; RATE CAPABILITIES; SYNERGETIC EFFECT;

OXYGEN VACANCIES;

EID: 84953205243     PISSN: 21555435     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/acscatal.5b01903     Document Type: Article

References (54)

1. Lu, J.; Li, L.; Park, J. B.; Sun, Y. K.; Wu, F.; Amine, K. Chem. Rev. 2014, 114, 5611-5640 10.1021/cr400573b
2. 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 10.1039/c3ee23966g
3. Han, X.; Hu, Y.; Yang, J.; Cheng, F.; Chen, J. Chem. Commun. 2014, 50, 1497-1499 10.1039/C3CC48207C
4. Bruce, P. G.; Freunberger, S. A.; Hardwick, L. J.; Tarascon, J. M. Nat. Mater. 2012, 11, 19-29 10.1038/nmat3191
5. Shao, Y.; Park, S.; Xiao, J.; Zhang, J.-G.; Wang, Y.; Liu, J. ACS Catal. 2012, 2, 844-857 10.1021/cs300036v
6. Bhatt, M. D.; Geaney, H.; Nolan, M.; O'Dwyer, C. Phys. Chem. Chem. Phys. 2014, 16, 12093-12130 10.1039/c4cp01309c
7. Gallant, B. M.; Mitchell, R. R.; Kwabi, D. G.; Zhou, J.; Zuin, L.; Thompson, C. V.; Shao-Horn, Y. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 20800-20805 10.1021/jp308093b
8. Guo, X.; Zhao, N. Adv. Energy Mater. 2013, 3, 1413-1416 10.1002/aenm.201300432
9. Reddy, M. V.; Subba Rao, G. V.; Chowdari, B. V. Chem. Rev. 2013, 113, 5364-5457 10.1021/cr3001884
10. Black, R.; Adams, B.; Nazar, L. F. Adv. Energy Mater. 2012, 2, 801-815 10.1002/aenm.201200001
11. Tong, S.; Zheng, M.; Lu, Y.; Lin, Z.; Zhang, X.; He, P.; Zhou, H. Chem. Commun. 2015, 51, 7302-7304 10.1039/C5CC01114K
12. Li, F.; Tang, D. M.; Jian, Z.; Liu, D.; Golberg, D.; Yamada, A.; Zhou, H. Adv. Mater. 2014, 26, 4659-4664 10.1002/adma.201400162
13. Lu, Y.-C.; Xu, Z.; Gasteiger, H. A.; Chen, S.; Hamad-Schifferli, K.; Shao-Horn, Y. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 12170-12171 10.1021/ja1036572
14. Débart, A.; Bao, J.; Armstrong, G.; Bruce, P. G. J. Power Sources 2007, 174, 1177-1182 10.1016/j.jpowsour.2007.06.180
15. Zhao, Y.; Xu, L.; Mai, L.; Han, C.; An, Q.; Xu, X.; Liu, X.; Zhang, Q. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2012, 109, 19569-19574 10.1073/pnas.1210315109
16. Li, J.; Zou, M.; Wen, W.; Zhao, Y.; Lin, Y.; Chen, L.; Lai, H.; Guan, L.; Huang, Z. J. Mater. Chem. A 2014, 2, 10257-10262 10.1039/c4ta00960f
17. Liu, S.; Wang, Z.; Yu, C.; Zhao, Z.; Fan, X.; Ling, Z.; Qiu, J. J. Mater. Chem. A 2013, 1, 12033-12037 10.1039/c3ta13069j
18. Ding, N.; Chien, S. W.; Hor, T. S. A.; Lum, R.; Zong, Y.; Liu, Z. J. Mater. Chem. A 2014, 2, 12433-12441 10.1039/C4TA01745E
19. Zhai, D.; Wang, H. H.; Yang, J.; Lau, K. C.; Li, K.; Amine, K.; Curtiss, L. A. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 15364-15372 10.1021/ja403199d
20. Li, Y.; Tan, B.; Wu, Y. Nano Lett. 2008, 8, 265-270 10.1021/nl0725906
21. Reddy, A. L. M.; Shaijumon, M. M.; Gowda, S. R.; Ajayan, P. M. Nano Lett. 2009, 9, 1002-1006 10.1021/nl803081j
22. Varghese, B.; Reddy, M. V.; Yanwu, Z.; Lit, C. S.; Hoong, T. C.; Rao, G. V. S.; Chowdari, B. V. R.; Wee, A. T. S.; Lim, C. T.; Sow, C.-H. Chem. Mater. 2008, 20, 3360-3367 10.1021/cm703512k
23. Black, R.; Lee, J. H.; Adams, B.; Mims, C. A.; Nazar, L. F. Angew. Chem., Int. Ed. 2013, 52, 392-396 10.1002/anie.201205354
24. Zhu, J.; Ren, X.; Liu, J.; Zhang, W.; Wen, Z. ACS Catal. 2015, 5, 73-81 10.1021/cs5014442
25. Gao, R.; Zhu, J.; Xiao, X.; Hu, Z.; Liu, J.; Liu, X. J. Phys. Chem. C 2015, 119, 4516-4523 10.1021/jp511363p
26. Zhang, Z.; Su, L.; Yang, M.; Hu, M.; Bao, J.; Wei, J.; Zhou, Z. Chem. Commun. 2014, 50, 776-778 10.1039/C3CC47149G
27. Shang, C.; Dong, S.; Hu, P.; Guan, J.; Xiao, D.; Chen, X.; Zhang, L.; Gu, L.; Cui, G.; Chen, L. Sci. Rep. 2015, 5, 8335 10.1038/srep08335
28. Peng, C.; Chen, B.; Qin, Y.; Yang, S.; Li, C.; Zuo, Y.; Liu, S.; Yang, J. ACS Nano 2012, 6, 1074-1081 10.1021/nn202888d
29. Sun, B.; Liu, H.; Munroe, P.; Ahn, H.; Wang, G. Nano Res. 2012, 5, 460-469 10.1007/s12274-012-0231-4
30. Liang, Y.; Li, Y.; Wang, H.; Zhou, J.; Wang, J.; Regier, T.; Dai, H. Nat. Mater. 2011, 10, 780-786 10.1038/nmat3087
31. Jian, Z.; Liu, P.; Li, F.; He, P.; Guo, X.; Chen, M.; Zhou, H. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 442-446 10.1002/anie.201307976
32. Oh, S. H.; Black, R.; Pomerantseva, E.; Lee, J. H.; Nazar, L. F. Nat. Chem. 2012, 4, 1004-1010 10.1038/nchem.1499
33. Cheng, F.; Zhang, T.; Zhang, Y.; Du, J.; Han, X.; Chen, J. Angew. Chem., Int. Ed. 2013, 52, 2474-2477 10.1002/anie.201208582
34. Ma, T. Y.; Zheng, Y.; Dai, S.; Jaroniec, M.; Qiao, S. Z. J. Mater. Chem. A 2014, 2, 8676-8682 10.1039/C4TA01672F
35. Gao, R.; Liu, L.; Hu, Z.; Zhang, P.; Cao, X.; Wang, B.; Liu, X. J. Mater. Chem. A 2015, 3, 17598-17605 10.1039/C5TA03885E
36. Lan, D.; Chen, Y.; Chen, P.; Chen, X.; Wu, X.; Pu, X.; Zeng, Y.; Zhu, Z. ACS Appl. Mater. Interfaces 2014, 6, 11839-11845 10.1021/am503378n
37. Wang, W.; Zhang, G. J. Cryst. Growth 2009, 311, 4275-4280 10.1016/j.jcrysgro.2009.07.014
38. Yang, Z. C.; Tang, C. H.; Zhang, Y.; Gong, H.; Li, X.; Wang, J. Sci. Rep. 2013, 3, 2925 10.1038/srep02925
39. Wang, H.; Qing, C.; Guo, J.; Aref, A. A.; Sun, D.; Wang, B.; Tang, Y. J. Mater. Chem. A 2014, 2, 11776-11783 10.1039/C4TA01132E
40. Pan, X.; Ma, X. J. Solid State Chem. 2004, 177, 4098-4103 10.1016/j.jssc.2004.08.017
41. Golubovic, A.; Scepanovic, M.; Kremenovic, A.; Askrabic, S.; Berec, V.; Dohcevic-Mitrovic, Z.; Popovic, Z. V. J. Sol-Gel Sci. Technol. 2009, 49, 311-319 10.1007/s10971-008-1872-3
42. Jiang, L.; Zou, R.; Li, W.; Sun, J.; Hu, X.; Xue, Y.; He, G.; Hu, J. J. Mater. Chem. A 2013, 1, 478-481 10.1039/C2TA00265E
43. Biesinger, M. C.; Payne, B. P.; Grosvenor, A. P.; Lau, L. W. M.; Gerson, A. R.; Smart, R. S. C. Appl. Surf. Sci. 2011, 257, 2717-2730 10.1016/j.apsusc.2010.10.051
44. Tan, B. J.; Klabunde, K. J.; Sherwood, P. M. A. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 855-861 10.1021/ja00003a019
45. Jin, H.; Wang, J.; Su, D.; Wei, Z.; Pang, Z.; Wang, Y. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 2688-2694 10.1021/ja5127165
46. Sexton, B. A.; Hughes, A. E.; Turney, T. W. J. Catal. 1986, 97, 390-406 10.1016/0021-9517(86)90011-4
47. Xiong, S.; Chen, J. S.; Lou, X. W.; Zeng, H. C. Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 861-871 10.1002/adfm.201102192
48. Huo, R.; Jiang, W. J.; Xu, S.; Zhang, F.; Hu, J. S. Nanoscale 2014, 6, 203-206 10.1039/C3NR05352K
49. Oh, S. H.; Adams, B. D.; Lee, B.; Nazar, L. F. Chem. Mater. 2015, 27, 2322-2331 10.1021/cm5034904
50. Li, Y.; Guo, K.; Li, J.; Dong, X.; Yuan, T.; Li, X.; Yang, H. ACS Appl. Mater. Interfaces 2014, 6, 20949-20957 10.1021/am505718k
51. Lee, J.-H.; Black, R.; Popov, G.; Pomerantseva, E.; Nan, F.; Botton, G. A.; Nazar, L. F. Energy Environ. Sci. 2012, 5, 9558-9565 10.1039/c2ee21543h
52. Yilmaz, E.; Yogi, C.; Yamanaka, K.; Ohta, T.; Byon, H. R. Nano Lett. 2013, 13, 4679-4684 10.1021/nl4020952
53. Xu, J.-J.; Wang, Z.-L.; Xu, D.; Meng, F.-Z.; Zhang, X.-B. Energy Environ. Sci. 2014, 7, 2213-2219 10.1039/c3ee42934b
54. Bhattacharya, P.; Nasybulin, E. N.; Engelhard, M. H.; Kovarik, L.; Bowden, M. E.; Li, X. S.; Gaspar, D. J.; Xu, W.; Zhang, J.-G. Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 7510-7519 10.1002/adfm.201402701