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dc.contributor.author
Cortés Páez, Henry Andrés
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dc.contributor.author
Vildosola, Veronica Laura
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dc.contributor.author
Barral, María Andrea
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dc.contributor.author
Corti, Horacio Roberto
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dc.date.available
2021-01-27T17:19:01Z
dc.date.issued
2019-06
dc.identifier.citation
Cortés Páez, Henry Andrés; Vildosola, Veronica Laura; Barral, María Andrea; Corti, Horacio Roberto; Effect of halogen dopants on the properties of Li2O2: Is chloride special?; Royal Society of Chemistry; Physical Chemistry Chemical Physics; 20; 25; 6-2019; 16924-16931
dc.identifier.issn
1463-9076
dc.identifier.uri
http://hdl.handle.net/11336/123914
dc.description.abstract
There is consensus on the fact that one of the main limitations of Li air batteries (LABs) is the insulating character of Li2O2 and that it becomes crucial to explore new conduction paths. Recent studies indicate that doping with chloride increases the ion conductivity of Li2O2, although to a much lesser extent than expected if chloride is assumed to be a donor dopant [Gerbig et al., Adv. Mater., 2013, 25, 3129]. Subsequently, it has been shown that the addition of lithium chloride, LiCl, to the battery electrolyte increases its discharge capacity, while this effect is not observed with other halogens [Matsuda et al., J. Phys. Chem. C, 2016, 120, 13360]. This fact was attributed to an increase in the conductivity of Cl-doped Li2O2, but still the responsible mechanism is not clear. In this work, we have performed first principle calculations to study the effect of the different halogens (F, Cl, Br, I) as substitutional defects on the electronic and transport properties of Li2O2. We have calculated the formation energies of the different defects and impurities and we analysed how they affect the activation barriers and diffusion coefficients. We have demonstrated that the chloride does not behave like a donor dopant, thus explaining the meager increase of the ionic conductivity experimentally observed, and neither does it promote polaron formation and mobility. We have also found that chloride does not present any special behaviour among the halogen series. Our results reveal that all the studied configurations associated with the halogen defects do not derive metallic states nor extra polarons that would increase considerably the electronic conductivity. This is mainly due to the ionic characteristics of the Li2O2 crystal and the capability of the oxygen dimers to adapt its valence rather than to the nature of the dopant itself.
dc.format
application/pdf
dc.language.iso
eng
dc.publisher
Royal Society of Chemistry
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dc.rights
info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.uri
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
dc.subject
Litium
dc.subject
Battery
dc.subject
dopants
dc.subject
halogens
dc.subject.classification
Física de los Materiales Condensados
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dc.subject.classification
Ciencias Físicas
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dc.subject.classification
CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS
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dc.title
Effect of halogen dopants on the properties of Li2O2: Is chloride special?
dc.type
info:eu-repo/semantics/article
dc.type
info:ar-repo/semantics/artículo
dc.type
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.date.updated
2020-12-16T18:34:59Z
dc.journal.volume
20
dc.journal.number
25
dc.journal.pagination
16924-16931
dc.journal.pais
Reino Unido
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dc.journal.ciudad
Cambridge
dc.description.fil
Fil: Cortés Páez, Henry Andrés. Comisión Nacional de Energía Atómica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
dc.description.fil
Fil: Vildosola, Veronica Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Constituyentes | Comision Nacional de Energia Atomica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Constituyentes.; Argentina
dc.description.fil
Fil: Barral, María Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Constituyentes | Comision Nacional de Energia Atomica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Constituyentes.; Argentina
dc.description.fil
Fil: Corti, Horacio Roberto. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Constituyentes | Comision Nacional de Energia Atomica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Constituyentes.; Argentina
dc.journal.title
Physical Chemistry Chemical Physics
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dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/https://doi.org/10.1039/C8CP01211C
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