Ultrafast Solvent-Assisted Sodium Ion Intercalation into Highly Crystalline Few-Layered Graphene

Nano Letters

Volumn 16, Issue 1, 2016, Pages 543-548

  Cohn, Adam P ^a   Share, Keith ^a   Carter, Rachel ^a   Oakes, Landon ^a   Pint, Cary L ^a  

^a VANDERBILT UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

anode; Graphene; graphene intercalation compounds; in situ Raman spectroscopy; Na+; sodium ion batteries; solvent cointercalation

Indexed keywords

ANODES; CARBON; CRYSTALLINE MATERIALS; ELECTRODES; GRAPHENE; IONS; METAL IONS; RAMAN SPECTROSCOPY; SECONDARY BATTERIES; SODIUM; SOLVENTS;

CARBON NANOSTRUCTURES; CYCLING PERFORMANCE; FEW-LAYER GRAPHENE; IN-SITU RAMAN SPECTROSCOPY; ION INTERCALATION; NON-STICK COATINGS; SODIUM ION BATTERIES; SOLVENT CO-INTERCALATION;

INTERCALATION COMPOUNDS;

EID: 84957881900     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/acs.nanolett.5b04187     Document Type: Article

References (43)

1. Ge, P.; Fouletier, M. Solid State Ionics 1988, 28, 1172-1175 10.1016/0167-2738(88)90351-7
2. Slater, M. D.; Kim, D.; Lee, E.; Johnson, C. S. Adv. Funct. Mater. 2013, 23, 947-958 10.1002/adfm.201200691
3. Yabuuchi, N.; Kubota, K.; Dahbi, M.; Komaba, S. Chem. Rev. 2014, 114, 11636-11682 10.1021/cr500192f
4. Sun, J.; Lee, H.-W.; Pasta, M.; Yuan, H.; Zheng, G.; Sun, Y.; Li, Y.; Cui, Y. Nat. Nanotechnol. 2015, 10, 980-985 10.1038/nnano.2015.194
5. Seh, Z. W.; Sun, J.; Sun, Y.; Cui, Y. ACS Cent. Sci. 2015, 1, 449-455 10.1021/acscentsci.5b00328
6. Bommier, C.; Surta, T. W.; Dolgos, M.; Ji, X. Nano Lett. 2015, 15, 5888-5892 10.1021/acs.nanolett.5b01969
7. Wen, Y.; He, K.; Zhu, Y.; Han, F.; Xu, Y.; Matsuda, I.; Ishii, Y.; Cumings, J.; Wang, C. Nat. Commun. 2014, 5, 4033-4042 10.1038/ncomms5033
8. Cao, Y.; Xiao, L.; Sushko, M. L.; Wang, W.; Schwenzer, B.; Xiao, J.; Nie, Z.; Saraf, L. V.; Yang, Z.; Liu, J. Nano Lett. 2012, 12, 3783-3787 10.1021/nl3016957
9. Tang, K.; Fu, L.; White, R. J.; Yu, L.; Titirici, M. M.; Antonietti, M.; Maier, J. Adv. Energy Mater. 2012, 2, 873-877 10.1002/aenm.201100691
10. Wang, H. g.; Wu, Z.; Meng, F. l.; Ma, D. l.; Huang, X. l.; Wang, L. m.; Zhang, X. b. ChemSusChem 2013, 6, 56-60 10.1002/cssc.201200680
11. Lin, M.-C.; Gong, M.; Lu, B.; Wu, Y.; Wang, D.-Y.; Guan, M.; Angell, M.; Chen, C.; Yang, J.; Hwang, B.-J. Nature 2015, 520, 324-328 10.1038/nature14340
12. Jache, B.; Adelhelm, P. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 10169-10173 10.1002/anie.201403734
13. Kim, H.; Hong, J.; Park, Y. U.; Kim, J.; Hwang, I.; Kang, K. Adv. Funct. Mater. 2015, 25, 534-541 10.1002/adfm.201402984
14. Kim, H.; Hong, J.; Yoon, G.; Kim, H.; Park, K.-Y.; Park, M.-S.; Yoon, W.-S.; Kang, K. Energy Environ. Sci. 2015, 8, 2963-2969 10.1039/C5EE02051D
15. Zhu, Z.; Cheng, F.; Hu, Z.; Niu, Z.; Chen, J. J. Power Sources 2015, 293, 626-634 10.1016/j.jpowsour.2015.05.116
16. Abe, T.; Fukuda, H.; Iriyama, Y.; Ogumi, Z. J. Electrochem. Soc. 2004, 151, A1120-A1123 10.1149/1.1763141
17. Chen, Z.; Ren, W.; Gao, L.; Liu, B.; Pei, S.; Cheng, H.-M. Nat. Mater. 2011, 10, 424-428 10.1038/nmat3001
18. Cohn, A. P.; Oakes, L.; Carter, R.; Chatterjee, S.; Westover, A. S.; Share, K.; Pint, C. L. Nanoscale 2014, 6, 4669-4675 10.1039/c4nr00390j
19. Malard, L.; Pimenta, M.; Dresselhaus, G.; Dresselhaus, M. Phys. Rep. 2009, 473, 51-87 10.1016/j.physrep.2009.02.003
20. Ferrari, A. C.; Basko, D. M. Nat. Nanotechnol. 2013, 8, 235-246 10.1038/nnano.2013.46
21. Reina, A.; Jia, X.; Ho, J.; Nezich, D.; Son, H.; Bulovic, V.; Dresselhaus, M. S.; Kong, J. Nano Lett. 2009, 9, 30-35 10.1021/nl801827v
22. Maluangnont, T.; Bui, G. T.; Huntington, B. A.; Lerner, M. M. Chem. Mater. 2011, 23, 1091-1095 10.1021/cm102141f
23. Weppner, W.; Huggins, R. A. J. Electrochem. Soc. 1977, 124, 1569-1578 10.1149/1.2133112
24. Levi, M. D.; Aurbach, D. J. Electroanal. Chem. 1997, 421, 79-88 10.1016/S0022-0728(96)04832-2
25. Aurbach, D.; Markovsky, B.; Weissman, I.; Levi, E.; Ein-Eli, Y. Electrochim. Acta 1999, 45, 67-86 10.1016/S0013-4686(99)00194-2
26. Zhu, Y.; Murali, S.; Stoller, M. D.; Ganesh, K.; Cai, W.; Ferreira, P. J.; Pirkle, A.; Wallace, R. M.; Cychosz, K. A.; Thommes, M. Science 2011, 332, 1537-1541 10.1126/science.1200770
27. Jaber-Ansari, L.; Puntambekar, K. P.; Tavassol, H.; Yildirim, H.; Kinaci, A.; Kumar, R.; Saldana, S. J.; Gewirth, A. A.; Greeley, J. P.; Chan, M. K. ACS Appl. Mater. Interfaces 2014, 6, 17626-17636 10.1021/am503715g
28. Dimiev, A. M.; Ceriotti, G.; Behabtu, N.; Zakhidov, D.; Pasquali, M.; Saito, R.; Tour, J. M. ACS Nano 2013, 7, 2773-2780 10.1021/nn400207e
29. Pisana, S.; Lazzeri, M.; Casiraghi, C.; Novoselov, K. S.; Geim, A. K.; Ferrari, A. C.; Mauri, F. Nat. Mater. 2007, 6, 198-201 10.1038/nmat1846
30. Das, A.; Pisana, S.; Chakraborty, B.; Piscanec, S.; Saha, S.; Waghmare, U.; Novoselov, K.; Krishnamurthy, H.; Geim, A.; Ferrari, A. Nat. Nanotechnol. 2008, 3, 210-215 10.1038/nnano.2008.67
31. Chen, C.-F.; Park, C.-H.; Boudouris, B. W.; Horng, J.; Geng, B.; Girit, C.; Zettl, A.; Crommie, M. F.; Segalman, R. A.; Louie, S. G. Nature 2011, 471, 617-620 10.1038/nature09866
32. Bao, W.; Wan, J.; Han, X.; Cai, X.; Zhu, H.; Kim, D.; Ma, D.; Xu, Y.; Munday, J. N.; Drew, H. D. Nat. Commun. 2014, 5, 4224-4224 10.1038/ncomms5224
33. Wan, J.; Gu, F.; Bao, W.; Dai, J.; Shen, F.; Luo, W.; Han, X.; Urban, D.; Hu, L. Nano Lett. 2015, 15, 3763-3769 10.1021/acs.nanolett.5b00300
34. Dresselhaus, M.; Dresselhaus, G. Adv. Phys. 1981, 30 (2) 139-326 10.1080/00018738100101367
35. Zhao, W.; Tan, P. H.; Liu, J.; Ferrari, A. C. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 5941-5946 10.1021/ja110939a
36. Chacon-Torres, J. C.; Wirtz, L.; Pichler, T. ACS Nano 2013, 7, 9249-9259 10.1021/nn403885k
37. Inaba, M.; Yoshida, H.; Ogumi, Z.; Abe, T.; Mizutani, Y.; Asano, M. J. Electrochem. Soc. 1995, 142, 20-26 10.1149/1.2043869
38. Holzwarth, N.; Louie, S. G.; Rabii, S. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1983, 28, 1013 10.1103/PhysRevB.28.1013
39. Dimiev, A. M.; Bachilo, S. M.; Saito, R.; Tour, J. M. ACS Nano 2012, 6, 7842-7849 10.1021/nn3020147
40. Pollak, E.; Geng, B.; Jeon, K.-J.; Lucas, I. T.; Richardson, T. J.; Wang, F.; Kostecki, R. Nano Lett. 2010, 10, 3386-3388 10.1021/nl101223k
41. Wang, F.; Zhang, Y.; Tian, C.; Girit, C.; Zettl, A.; Crommie, M.; Shen, Y. R. Science 2008, 320, 206-209 10.1126/science.1152793
42. Ohzuku, T.; Iwakoshi, Y.; Sawai, K. J. Electrochem. Soc. 1993, 140, 2490-2498 10.1149/1.2220849
43. Chacon-Torres, J.; Ganin, A.; Rosseinsky, M.; Pichler, T. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2012, 86, 075406 10.1103/PhysRevB.86.075406