Holistic computational structure screening of more than 12 000 candidates for solid lithium-ion conductor materials

Energy and Environmental Science

Volumn 10, Issue 1, 2017, Pages 306-320

  Sendek, Austin D ^a   Yang, Qian ^b   Cubuk, Ekin D ^b   Duerloo, Karel Alexander N ^b   Cui, Yi ^b   Reed, Evan J ^b  

^a STANFORD UNIVERSITY   (United States)

^b Stanford University   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CHEMICAL STABILITY; ELECTRIC CONDUCTIVITY; IONIC CONDUCTIVITY; LITHIUM-ION BATTERIES;

CLASSIFICATION MODELS; COMPUTATIONAL STRUCTURE; ELECTRONIC CONDUCTIVITY; ELECTRONIC INFORMATION; LITHIUM ION CONDUCTORS; SCREENING APPROACHES; SOLID-STATE ELECTROLYTE; STRUCTURAL STABILITIES;

SOLID ELECTROLYTES;

CATION; DATABASE; ELECTRICAL CONDUCTIVITY; ELECTROLYTE; LITHIUM; OPTIMIZATION; PERFORMANCE ASSESSMENT;

EID: 85010005816     PISSN: 17545692     EISSN: 17545706     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c6ee02697d     Document Type: Article

References (113)

1. S. S. Zhang J. Power Sources 2006 162 1379 1394
2. U. von Sacken E. Nodwell A. Sundher J. R. Dahn J. Power Sources 1995 54 240 245
3. J. Vetter P. Novák M. R. Wagner C. Veit K.-C. Möller J. O. Besenhard M. Winter M. Wohlfahrt-Mehrens C. Vogler A. Hammouche J. Power Sources 2005 147 269 281
4. D. Aurbach J. Power Sources 2000 89 206 218
5. C. Monroe J. Newman J. Electrochem. Soc. 2005 152 A396 A404
6. V. Aravindan J. Gnanaraj S. Madhavi H.-K. Liu Chem.-Eur. J. 2011 17 14326 14346
7. N. Kamaya K. Homma Y. Yamakawa M. Hirayama R. Kanno M. Yonemura T. Kamiyama Y. Kato S. Hama K. Kawamoto A. Mitsui Nat. Mater. 2011 10 682 686
8. G. Nazri Solid State Ionics 1989 34 97 102
9. A. Hayashi K. Minami F. Mizuno M. Tatsumisago J. Mater. Sci. 2008 43 1885 1889
10. A. Jain S. P. Ong G. Hautier W. Chen W. D. Richards S. Dacek S. Cholia D. Gunter D. Skinner G. Ceder K. A. Persson APL Mater. 2013 1 11002
11. R. Jalem M. Nakayama T. Kasuga J. Mater. Chem. A 2014 2 720 734
12. K. Fujimura A. Seko Y. Koyama A. Kuwabara I. Kishida K. Shitara C. A. J. Fisher H. Moriwake I. Tanaka Adv. Energy Mater. 2013 3 980 985
13. G. Hautier C. C. Fischer A. Jain T. Mueller G. Ceder Chem. Mater. 2010 22 3762 3767
14. P. V. Balachandran S. R. Broderick K. Rajan Proc. R. Soc. A 2011 467 2271 2290
15. B. Meredig A. Agrawal S. Kirklin J. E. Saal J. W. Doak A. Thompson K. Zhang A. Choudhary C. Wolverton Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2014 89 94104
16. O. A. von Lilienfeld Int. J. Quantum Chem. 2013 113 1676 1689
17. P. Raccuglia K. C. Elbert P. D. F. Adler C. Falk M. B. Wenny A. Mollo M. Zeller S. A. Friedler J. Schrier A. J. Norquist Nature 2016 533 73 76
18. C. Schütter T. Husch V. Viswanathan S. Passerini A. Balducci M. Korth J. Power Sources 2016 326 541 548
19. T. Husch M. Korth Phys. Chem. Chem. Phys. 2015 17 22596 22603
20. C. Schütter T. Husch M. Korth A. Balducci J. Phys. Chem. C 2015 119 13413 13424
21. X. Qu A. Jain N. N. Rajput L. Cheng Y. Zhang S. P. Ong M. Brafman E. Maginn L. A. Curtiss K. A. Persson Comput. Mater. Sci. 2015 103 56 67
22. S. P. Ong W. D. Richards A. Jain G. Hautier M. Kocher S. Cholia D. Gunter V. L. Chevrier K. A. Persson G. Ceder Comput. Mater. Sci. 2013 68 314 319
23. M. A. Green J. Appl. Phys. 1990 67 2944 2954
24. M. K. Y. Chan G. Ceder Phys. Rev. Lett. 2010 105 196403
25. W. D. Richards L. J. Miara Y. Wang J. C. Kim G. Ceder Chem. Mater. 2016 28 266 273
26. B. D. McCloskey J. Phys. Chem. Lett. 2015 6 4581 4588
27. Wikipedia Free Encycl., 2016
28. Wikipedia Free Encycl., 2016
29. R. Jimenez A. Rivera A. Varez J. Sanz Solid State Ionics 2009 180 1362 1371
30. S. Hori S. Taminato K. Suzuki M. Hirayama Y. Kato R. Kanno Acta Crystallogr., Sect. B: Struct. Sci., Cryst. Eng. Mater. 2015 71 727 736
31. A. Kuhn J. Köhler B. V. Lotsch Phys. Chem. Chem. Phys. 2013 15 11620 11622
32. P. G. Bruce A. R. West J. Electrochem. Soc. 1983 130 662 669
33. H. Y.-P. Hong Mater. Res. Bull. 1978 13 117 124
34. I. Abrahams P. G. Bruce A. R. West W. I. F. David J. Solid State Chem. 1988 75 390 396
35. W. Li G. Wu Z. Xiong Y. P. Feng P. Chen Phys. Chem. Chem. Phys. 2012 14 1596 1606
36. S. Bhattacharya G. Wu C. Ping Y. P. Feng G. P. Das J. Phys. Chem. B 2008 112 11381 11384
37. B. E. Liebert R. A. Huggins Mater. Res. Bull. 1976 11 533 538
38. H. Völlenkle A. Wittmann H. Nowotny Monatshefte Für Chem. Chem. Mon 1970 101 46 56
39. K. Ohoyama Y. Nakamori S. Orimo K. Yamada J. Phys. Soc. Jpn. 2005 74 483 487
40. Z. Lin Z. Liu N. J. Dudney C. Liang ACS Nano 2013 7 2829 2833
41. A. Claassen Recl. Trav. Chim. Pays-Bas 1925 44 790 794
42. R. D. Shannon B. E. Taylor A. D. English T. Berzins Electrochim. Acta 1977 22 783 796
43. A. N. Fitch B. E. F. Fender J. Talbot J. Solid State Chem. 1984 55 14 22
44. H. Hosono, Y. Mishima, H. Takezoe and K. J. D. MacKenzie, Nanomaterials: Research Towards Applications, Elsevier, 2006
45. I. Abrahams P. G. Bruce Acta Crystallogr., Sect. B: Struct. Sci. 1991 47 696 701
46. I. Abrahams P. G. Bruce W. I. F. David A. R. West Acta Crystallogr., Sect. B: Struct. Sci. 1989 45 457 462
47. E. I. Burmakin V. I. Voronin G. S. Shekhtman Russ. J. Electrochem. 2003 39 1124 1129
48. A. K. Ivanov-Shits and I. V. Murin, Solid State Ion, St Petersburg St Petersburg State Univ., 2000, vol. 1
49. S. Patoux C. Wurm M. Morcrette G. Rousse C. Masquelier J. Power Sources 2003 119-121 278 284
50. W. Li G. Wu C. M. Araújo R. H. Scheicher A. Blomqvist R. Ahuja Z. Xiong Y. Feng P. Chen Energy Environ. Sci. 2010 3 1524 1530
51. A. Rabenau H. Schulz J. Less-Common Met. 1976 50 155 159
52. Y. Dong F. J. DiSalvo Acta Crystallogr., Sect. E: Struct. Rep. Online 2007 63 i97 i98
53. M. Tachez J.-P. Malugani R. Mercier G. Robert Solid State Ionics 1984 14 181 185
54. K. Homma M. Yonemura T. Kobayashi M. Nagao M. Hirayama R. Kanno Solid State Ionics 2011 182 53 58
55. X. Xu Z. Wen X. Yang L. Chen Mater. Res. Bull. 2008 43 2334 2341
56. T. Suzuki K. Yoshida K. Uematsu T. Kodama K. Toda Z.-G. Ye M. Ohashi M. Sato Solid State Ionics 1998 113-115 89 96
57. X. Song M. Jia R. Chen J. Mater. Process. Technol. 2002 120 21 25
58. R. D. Shannon C. Calvo J. Solid State Chem. 1973 6 538 549
59. W. Jeitschko T. A. Bither P. E. Bierstedt Acta Crystallogr., Sect. B: Struct. Sci. 1977 33 2767 2775
60. M. Matsuo A. Remhof P. Martelli R. Caputo M. Ernst Y. Miura T. Sato H. Oguchi H. Maekawa H. Takamura A. Borgschulte A. Züttel S. Orimo J. Am. Chem. Soc. 2009 131 16389 16391
61. P. A. Chater W. I. F. David S. R. Johnson P. P. Edwards P. A. Anderson Chem. Commun. 2006 2439
62. R. Hofmann R. Hoppe Z. Für Anorg. Allg. Chem 1987 555 118 128
63. W. H. Baur T. Ohta J. Solid State Chem. 1982 44 50 59
64. R. Murugan W. Weppner P. Schmid-Beurmann V. Thangadurai Mater. Sci. Eng., B 2007 143 14 20
65. V. Thangadurai H. Kaack W. J. F. Weppner J. Am. Ceram. Soc. 2003 86 437 440
66. E. J. Cussen Chem. Commun. Camb. Engl 2006 412 413
67. P. Hartwig W. Weppner W. Wichelhaus A. Rabenau Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1980 19 74 75
68. H. Sattlegger H. Hahn Naturwissenschaften 1964 51 534 535
69. V. Thangadurai W. Weppner Adv. Funct. Mater. 2005 15 107 112
70. W. G. Zeier S. Zhou B. Lopez-Bermudez K. Page B. C. Melot ACS Appl. Mater. Interfaces 2014 6 10900 10907
71. H. D. Lutz P. Kuske K. Wussow Z. Für Anorg. Allg. Chem 1987 553 172 178
72. E. Riedel D. Prick A. Pfitzner H. D. Lutz Z. Für Anorg. Allg. Chem 1993 619 901 904
73. R. Marx R. M. Ibberson J. Alloys Compd. 1997 261 123 131
74. R. Murugan V. Thangadurai W. Weppner Angew. Chem., Int. Ed. 2007 46 7778 7781
75. C. A. Geiger E. Alekseev B. Lazic M. Fisch T. Armbruster R. Langner M. Fechtelkord N. Kim T. Pettke W. Weppner Inorg. Chem. 2011 50 1089 1097
76. H. Yamane M. Shibata Y. Shimane T. Junke Y. Seino S. Adams K. Minami A. Hayashi M. Tatsumisago Solid State Ionics 2007 178 1163 1167
77. H. Oguchi M. Matsuo T. Sato H. Takamura H. Maekawa H. Kuwano S. Orimo J. Appl. Phys. 2010 107 96104
78. N. Sklar B. Post Inorg. Chem. 1967 6 669 671
79. I. D. Raistrick C. Ho R. A. Huggins Mater. Res. Bull. 1976 11 953 957
80. V. Tscherry H. Schulz F. Laves Z. Für Krist.-Cryst. Mater 2015 135 175 198
81. J.-P. Soulié G. Renaudin R. Černý K. Yvon J. Alloys Compd. 2002 346 200 205
82. D. Fischer A. Müller M. Jansen Z. Für Anorg. Allg. Chem 2004 630 2697 2700
83. J. B. Yang X. D. Zhou Q. Cai W. J. James W. B. Yelon Appl. Phys. Lett. 2006 88 41914
84. M. Catti S. Stramare R. Ibberson Solid State Ionics 1999 123 173 180
85. A. Belsky M. Hellenbrandt V. L. Karen P. Luksch Acta Crystallogr., Sect. B: Struct. Sci. 2002 58 364 369
86. S. Hull Rep. Prog. Phys. 2004 67 1233
87. R. C. Agrawal R. K. Gupta J. Mater. Sci. 1999 34 1131 1162
88. M. Avdeev, V. B. Nalbandyan and I. L. Shukaev, in Solid State Electrochemistry I, ed., V. V. Kharton, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2009, pp. 227-278
89. R. A. Huggins, Advanced Batteries, Springer US, Boston, MA, 2009
90. Y. Wang W. D. Richards S. P. Ong L. J. Miara J. C. Kim Y. Mo G. Ceder Nat. Mater. 2015 14 1026 1031
91. K. Roy, S. Kar and R. N. Das, A Primer on QSAR/QSPR Modeling, Springer International Publishing, Cham, 2015
92. G. James, D. Witten, T. Hastie and R. Tibshirani, An Introduction to Statistical Learning, Springer, 1st edn, 2013
93. C. Rücker G. Rücker M. Meringer J. Chem. Inf. Model. 2007 47 2345 2357
94. H. Abdi L. J. Williams Wiley Interdiscip. Rev.: Comput. Mol. Sci. 2010 2 433 459
95. H. Wada M. Menetrier A. Levasseur P. Hagenmuller Mater. Res. Bull. 1983 18 189 193
96. Y. Tomita H. Matsushita K. Kobayashi Y. Maeda K. Yamada Solid State Ionics 2008 179 867 870
97. K. Yamada K. Kumano T. Okuda Solid State Ionics 2006 177 1691 1695
98. R. Court-Castagnet C. Kaps C. Cros P. Hagenmuller Solid State Ionics 1993 61 327 334
99. G. M. Christie F. P. F. van Berkel Solid State Ionics 1996 83 17 27
100. Y. Zhao L. L. Daemen J. Am. Chem. Soc. 2012 134 15042 15047
101. M. Schneider P. Kuske H. D. Lutz Z. Für Naturforschung B 1993 48 1 6
102. H. D. Lutz W. Schmidt H. Haeuseler J. Phys. Chem. Solids 1981 42 287 289
103. R. Kanno Y. Takeda O. Yamamoto Mater. Res. Bull. 1981 16 999 1005
104. R. Kanno Y. Takeda O. Yamamoto C. Cros W. Gang P. Hagenmuller J. Electrochem. Soc. 1986 133 1052 1056
105. N. Ding J. Xu Y. X. Yao G. Wegner X. Fang C. H. Chen I. Lieberwirth Solid State Ionics 2009 180 222 225
106. C.-Y. Chou G. S. Hwang J. Power Sources 2014 263 252 258
107. E. D. Cubuk E. Kaxiras Nano Lett. 2014 14 4065 4070
108. R. Xiao H. Li L. Chen J. Materiomics 2015 1 325 332
109. N. A. Anurova V. A. Blatov G. D. Ilyushin O. A. Blatova A. K. Ivanov-Schitz L. N. Dem'yanets Solid State Ionics 2008 179 2248 2254
110. T. Seddik R. Khenata A. Bouhemadou D. Rached D. Varshney S. Bin-Omran Comput. Mater. Sci. 2012 61 206 212
111. S. Adams J. Power Sources 2006 159 200 204
112. S. Adams J. Swenson Phys. Rev. Lett. 2000 84 4144 4147
113. S. Adams Solid State Ionics 2000 136-137 1351 1361