Anode-Free Sodium Battery through in Situ Plating of Sodium Metal

Nano Letters

Volumn 17, Issue 2, 2017, Pages 1296-1301

  Cohn, Adam P ^a   Muralidharan, Nitin ^a   Carter, Rachel ^a   Share, Keith ^a   Pint, Cary L ^a  

^a VANDERBILT UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

anode free; current collector; energy density; iron pyrite; Metal anode; sodium battery

Indexed keywords

ANODES; COST EFFECTIVENESS; ELECTRIC CURRENT COLLECTORS; METAL IONS; PYRITES; SODIUM-ION BATTERIES;

AQUEOUS PROCESSING; CURRENT COLLECTOR; ELECTROCHEMICAL STUDIES; ENERGY DENSITY; LONG TERM DURABILITY; METAL ANODES; NUCLEATION LAYERS; SODIUM BATTERY;

LITHIUM-ION BATTERIES;

EID: 85011983360     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/acs.nanolett.6b05174     Document Type: Article

References (37)

1. Larcher, D.; Tarascon, J. M. Nat. Chem. 2015, 7, 19-29 10.1038/nchem.2085
2. Slater, M. D.; Kim, D.; Lee, E.; Johnson, C. S. Adv. Funct. Mater. 2013, 23, 947-958 10.1002/adfm.201200691
3. Li, H.; Peng, L.; Zhu, Y.; Chen, D.; Zhang, X.; Yu, G. Energy Environ. Sci. 2016, 9, 3399-3405 10.1039/C6EE00794E
4. Zhang, B.; Rousse, G.; Foix, D.; Dugas, R.; Corte, D. A. D.; Tarascon, J.-M. Adv. Mater. 2016, 28, 9824-9830 10.1002/adma.201603212
5. Ding, J.; Zhou, H.; Zhang, H.; Stephenson, T. J.; Li, Z.; Karpuzov, D.; Mitlin, D. Energy Environ. Sci. 2017, 10, 153 10.1039/C6EE02274J
6. Peng, L. L.; Zhu, Y.; Chen, D. H.; Ruoff, R. S.; Yu, G. H. Adv. Energy Mater. 2016, 6, 1600025 10.1002/aenm.201600025
7. Stevens, D. A.; Dahn, J. R. J. Electrochem. Soc. 2000, 147, 1271-1273 10.1149/1.1393348
8. Lotfabad, E. M.; Ding, J.; Cui, K.; Kohandehghan, A.; Kalisvaart, W. P.; Hazelton, M.; Mitlin, D. ACS Nano 2014, 8, 7115-7129 10.1021/nn502045y
9. Shen, F.; Luo, W.; Dai, J. Q.; Yao, Y. G.; Zhu, M. W.; Hitz, E.; Tang, Y. F.; Chen, Y. F.; Sprenkle, V. L.; Li, X. L.; Hu, L. B. Adv. Energy Mater. 2016, 6, 1600377 10.1002/aenm.201600377
10. Bommier, C.; Surta, T. W.; Dolgos, M.; Ji, X. L. Nano Lett. 2015, 15, 5888-5892 10.1021/acs.nanolett.5b01969
11. Zhu, H. L.; Jia, Z.; Chen, Y. C.; Weadock, N.; Wan, J. Y.; Vaaland, O.; Han, X. G.; Li, T.; Hu, L. B. Nano Lett. 2013, 13, 3093-3100 10.1021/nl400998t
12. Yu, X. W.; Manthiram, A. Adv. Energy Mater. 2015, 5, 1500350 10.1002/aenm.201500350
13. Hartmann, P.; Bender, C. L.; Vračar, M.; Dürr, A. K.; Garsuch, A.; Janek, J.; Adelhelm, P. Nat. Mater. 2013, 12, 228-232 10.1038/nmat3486
14. Iermakova, D. I.; Dugas, R.; Palacin, M. R.; Ponrouch, A. J. Electrochem. Soc. 2015, 162, A7060-A7066 10.1149/2.0091513jes
15. Seh, Z. W.; Sun, J.; Sun, Y.; Cui, Y. ACS Cent. Sci. 2015, 1, 449-455 10.1021/acscentsci.5b00328
16. Cao, R.; Mishra, K.; Li, X.; Qian, J.; Engelhard, M. H.; Bowden, M. E.; Han, K. S.; Mueller, K. T.; Henderson, W. A.; Zhang, J.-G. Nano Energy 2016, 30, 825-830 10.1016/j.nanoen.2016.09.013
17. Luo, W.; Lin, C.-F.; Zhao, O.; Noked, M.; Zhang, Y.; Rubloff, G. W.; Hu, L. Adv. Energy Mater. 2016, 1601526 10.1002/aenm.201601526
18. Zheng, G. Y.; Lee, S. W.; Liang, Z.; Lee, H. W.; Yan, K.; Yao, H. B.; Wang, H. T.; Li, W. Y.; Chu, S.; Cui, Y. Nat. Nanotechnol. 2014, 9, 618-623 10.1038/nnano.2014.152
19. Bai, P.; Li, J.; Brushett, F. R.; Bazant, M. Z. Energy Environ. Sci. 2016, 9, 3221-3229 10.1039/C6EE01674J
20. Kazyak, E.; Wood, K. N.; Dasgupta, N. P. Chem. Mater. 2015, 27, 6457-6462 10.1021/acs.chemmater.5b02789
21. Wood, K. N.; Kazyak, E.; Chadwick, A. F.; Chen, K.-H.; Zhang, J.-G.; Thornton, K.; Dasgupta, N. P. ACS Cent. Sci. 2016, 2, 790-801 10.1021/acscentsci.6b00260
22. Yang, C. P.; Yin, Y. X.; Zhang, S. F.; Li, N. W.; Guo, Y. G. Nat. Commun. 2015, 6, 8058 10.1038/ncomms9058
23. Zhang, R.; Cheng, X. B.; Zhao, C. Z.; Peng, H. J.; Shi, J. L.; Huang, J. Q.; Wang, J. F.; Wei, F.; Zhang, Q. Adv. Mater. 2016, 28, 2155-2162 10.1002/adma.201504117
24. Yun, Q. B.; He, Y. B.; Lv, W.; Zhao, Y.; Li, B. H.; Kang, F. Y.; Yang, Q. H. Adv. Mater. 2016, 28, 6932 10.1002/adma.201601409
25. Liang, Z.; Zheng, G. Y.; Liu, C.; Liu, N.; Li, W. Y.; Yan, K.; Yao, H. B.; Hsu, P. C.; Chu, S.; Cui, Y. Nano Lett. 2015, 15, 2910-2916 10.1021/nl5046318
26. Yan, K.; Lu, Z.; Lee, H.-W.; Xiong, F.; Hsu, P.-C.; Li, Y.; Zhao, J.; Chu, S.; Cui, Y. Nature Energy 2016, 1, 16010 10.1038/nenergy.2016.10
27. Lin, D.; Liu, Y.; Liang, Z.; Lee, H.-W.; Sun, J.; Wang, H.; Yan, K.; Xie, J.; Cui, Y. Nat. Nanotechnol. 2016, 11, 626-632 10.1038/nnano.2016.32
28. Xu, W.; Wang, J.; Ding, F.; Chen, X.; Nasybulin, E.; Zhang, Y.; Zhang, J.-G. Energy Environ. Sci. 2014, 7, 513-537 10.1039/C3EE40795K
29. Neudecker, B. J.; Dudney, N. J.; Bates, J. B. J. Electrochem. Soc. 2000, 147, 517-523 10.1149/1.1393226
30. Qian, J.; Adams, B. D.; Zheng, J.; Xu, W.; Henderson, W. A.; Wang, J.; Bowden, M. E.; Xu, S.; Hu, J.; Zhang, J.-G. Adv. Funct. Mater. 2016, 26, 7094-7102 10.1002/adfm.201602353
31. Wood, D. L.; Li, J. L.; Daniel, C. J. Power Sources 2015, 275, 234-242 10.1016/j.jpowsour.2014.11.019
32. Cohn, A. P.; Share, K.; Carter, R.; Oakes, L.; Pint, C. L. Nano Lett. 2016, 16, 543-548 10.1021/acs.nanolett.5b04187
33. Lu, L. L.; Ge, J.; Yang, J. N.; Chen, S. M.; Yao, H. B.; Zhou, F.; Yu, S. H. Nano Lett. 2016, 16, 4431-4437 10.1021/acs.nanolett.6b01581
34. Bae, C. J.; Erdonmez, C. K.; Halloran, J. W.; Chiang, Y. M. Adv. Mater. 2013, 25, 1254-1258 10.1002/adma.201204055
35. Pei, A.; Zheng, G.; Shi, F.; Li, Y.; Cui, Y. Nano Lett. 2017, 10.1021/acs.nanolett.6b04755
36. Hu, Z.; Zhu, Z. Q.; Cheng, F. Y.; Zhang, K.; Wang, J. B.; Chen, C. C.; Chen, J. Energy Environ. Sci. 2015, 8, 1309-1316 10.1039/C4EE03759F
37. Liu, N. A.; Hu, L. B.; McDowell, M. T.; Jackson, A.; Cui, Y. ACS Nano 2011, 5, 6487-6493 10.1021/nn2017167