The rechargeable nonaqueous lithium-air (Li-O(2)) battery is receiving a great deal of interest because, theoretically, its specific energy far exceeds the best that can be achieved with lithium-ion cells. Operation of the rechargeable Li-O(2) battery depends critically on repeated and highly reversible formation/decomposition of lithium peroxide (Li(2)O(2)) at the cathode upon cycling. Here, we show that this process is possible with the use of a dimethyl sulfoxide electrolyte and a porous gold electrode (95% capacity retention from cycles 1 to 100), whereas previously only partial Li(2)O(2) formation/decomposition and limited cycling could occur. Furthermore, we present data indicating that the kinetics of Li(2)O(2) oxidation on charge is approximately 10 times faster than on carbon electrodes.

The nonaqueous rechargeable lithium–O2 battery containing an alkyl carbonate electrolyte discharges by formation of C3H6(OCO2Li)2, Li2CO3, HCO2Li, CH3CO2Li, CO2, and H2O at the cathode, due to electrolyte decomposition. Charging involves oxidation of C3H6(OCO2Li)2, Li2CO3, HCO2Li, CH3CO2Li accompanied by CO2 and H2O evolution. Mechanisms are proposed for the reactions on discharge and charge. The different pathways for discharge and charge are consistent with the widely observed voltage gap in Li–O2 cells. Oxidation of C3H6(OCO2Li)2 involves terminal carbonate groups leaving behind the OC3H6O moiety that reacts to form a thick gel on the Li anode. Li2CO3, HCO2Li, CH3CO2Li, and C3H6(OCO2Li)2 accumulate in the cathode on cycling correlating with capacity fading and cell failure. The latter is compounded by continuous consumption of the electrolyte on each discharge.

Angewandte Chemie International EditionVolume 50, Issue 37 p. 8609-8613 Communication The Lithium–Oxygen Battery with Ether-Based Electrolytes† Dr. Stefan A. Freunberger, Dr. Stefan A. Freunberger School of Chemistry, University of St Andrews, The Purdie Building, North Haugh, St Andrews KY16 9ST (UK)Search for more papers by this authorYuhui Chen, Yuhui Chen School of Chemistry, University of St Andrews, The Purdie Building, North Haugh, St Andrews KY16 9ST (UK)Search for more papers by this authorNicholas E. Drewett, Nicholas E. Drewett School of Chemistry, University of St Andrews, The Purdie Building, North Haugh, St Andrews KY16 9ST (UK)Search for more papers by this authorDr. Laurence J. Hardwick, Dr. Laurence J. Hardwick School of Chemistry, University of St Andrews, The Purdie Building, North Haugh, St Andrews KY16 9ST (UK)Search for more papers by this authorDr. Fanny Bardé, Dr. Fanny Bardé School of Chemistry, University of St Andrews, The Purdie Building, North Haugh, St Andrews KY16 9ST (UK) Toyota Motor Europe, Technical Centre, Hoge Wei 33 B, 1930 Zaventem (Belgium)Search for more papers by this authorProf. Peter G. Bruce, Corresponding Author Prof. Peter G. Bruce [email protected] School of Chemistry, University of St Andrews, The Purdie Building, North Haugh, St Andrews KY16 9ST (UK)School of Chemistry, University of St Andrews, The Purdie Building, North Haugh, St Andrews KY16 9ST (UK)Search for more papers by this author Dr. Stefan A. Freunberger, Dr. Stefan A. Freunberger School of Chemistry, University of St Andrews, The Purdie Building, North Haugh, St Andrews KY16 9ST (UK)Search for more papers by this authorYuhui Chen, Yuhui Chen School of Chemistry, University of St Andrews, The Purdie Building, North Haugh, St Andrews KY16 9ST (UK)Search for more papers by this authorNicholas E. Drewett, Nicholas E. Drewett School of Chemistry, University of St Andrews, The Purdie Building, North Haugh, St Andrews KY16 9ST (UK)Search for more papers by this authorDr. Laurence J. Hardwick, Dr. Laurence J. Hardwick School of Chemistry, University of St Andrews, The Purdie Building, North Haugh, St Andrews KY16 9ST (UK)Search for more papers by this authorDr. Fanny Bardé, Dr. Fanny Bardé School of Chemistry, University of St Andrews, The Purdie Building, North Haugh, St Andrews KY16 9ST (UK) Toyota Motor Europe, Technical Centre, Hoge Wei 33 B, 1930 Zaventem (Belgium)Search for more papers by this authorProf. Peter G. Bruce, Corresponding Author Prof. Peter G. Bruce [email protected] School of Chemistry, University of St Andrews, The Purdie Building, North Haugh, St Andrews KY16 9ST (UK)School of Chemistry, University of St Andrews, The Purdie Building, North Haugh, St Andrews KY16 9ST (UK)Search for more papers by this author First published: 29 July 2011 https://doi.org/10.1002/anie.201102357Citations: 965 † P.G.B. is indebted to Toyota and the EPSRC for financial support. Read the full textAboutPDF ToolsRequest permissionExport citationAdd to favoritesTrack citation ShareShare Give accessShare full text accessShare full-text accessPlease review our Terms and Conditions of Use and check box below to share full-text version of article.I have read and accept the Wiley Online Library Terms and Conditions of UseShareable LinkUse the link below to share a full-text version of this article with your friends and colleagues. Learn more.Copy URL Share a linkShare onEmailFacebookTwitterLinkedInRedditWechat Graphical Abstract Electrolyte puts up a fight: The electrolyte is one of the greatest challenges facing the development of the non-aqueous Li–O2 battery. Although ether-based electrolytes do from Li2O2 on the first discharge, it is shown by various techniques that they also decompose and that decomposition increases while Li2O2 decreases on cycling (see picture). Thus, these electrolytes are not suitable. Supporting Information Detailed facts of importance to specialist readers are published as ”Supporting Information”. Such documents are peer-reviewed, but not copy-edited or typeset. They are made available as submitted by the authors. Filename Description anie_201102357_sm_miscellaneous_information.pdf604 KB miscellaneous_information Please note: The publisher is not responsible for the content or functionality of any supporting information supplied by the authors. Any queries (other than missing content) should be directed to the corresponding author for the article. References 1 1aK. M. Abraham, Z. Jiang, J. Electrochem. Soc. 1996, 143, 1–5; 1bJ. Read, J. Electrochem. Soc. 2002 149, A 1190 -A1195; 1cT. Ogasawara, A. Débart, M. Holzapfel, P. Novák, P. G. Bruce, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 1390–1393; 1dG. Girishkumar, B. McCloskey, A. C. Luntz, S. Swanson, W. Wilcke, J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 2193–2203; 1eT. Kuboki, T. Okuyama, T. Ohsaki, N. Takami, J. Power Sources 2005, 14 6, 766–769; 1fX.-H. Yang, P. He, Y.-Y. Xia, Electrochem. Commun. 2009, 11, 1127–1130; 1gS. D. Beattie, D. M. Manolescu, S. L. Blair, J. Electrochem. Soc. 2009, 156, A 44A47; 1hY.-C. Lu, Z. Xu, H. A. Gasteiger, S. Chen, K. Hamad-Schifferli, Y. Shao-Horn, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 12170–12171; 1iG. Q. Zhang, J. P. Zheng, R. Liang, C. Zhang, B. Wang, M. Hendrickson, E. J. Plichta, J. Electrochem. Soc. 2010, 157, A 953–A956; 1jJ. Xiao, D. Wang, W. Xu, D. Wang, R. E. Williford, J. Liu, J.-G. Zhang, J. Electrochem. Soc. 2010, 157, A 487–A492; 1kC. O. Laoire, S. Mukerjee, K. M. Abraham, E. J. Plichta, M. A. Hendrickson, J. Phys. Chem. C 2010, 114, 9178–9186. 2 2aA. Débart, A. Paterson, J. Bao, P. Bruce, Angew. Chem. 2008, 120, 4597–4600; Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 4521–4524; 2bS. S. Zhang, J. Read, J. Power Sources 2011, 196, 2867–2870; 2cY.-C. Lu, H. A. Gasteiger, M. C. Parent, V. Chiloyan, Y. Shao-Horn, Electrochem. Solid-State Lett. 2010, 13, A 69–A72; 2dJ.-G. Zhang, D. Wang, W. Xu, J. Xiao, R. E. Williford, J. Power Sources 2010, 195, 4332–4337. 3 3aF. Mizuno, S. Nakanishi, Y. Kotani, S. Yokoishi, H. Iba, Electrochemistry 2010, 78, 403–405; 3bS. A. Freunberger, L. J. Hardwick, Z. Peng, V. Giordani, Y. Chen, P. Maire, P. Novák, J.-M. Tarascon, P. G. Bruce, in IMLB 2010—The 15th International Meeting on Lithium Batteries, Montreal, Canada, June 27–July 2, 2010; 3cS. A. Freunberger, Y. Chen, Z. Peng, J. M. Griffin, L. J. Hardwick, F. Bardé, P. Novák, P. G. Bruce, J. Am. Chem. Soc. 2011 133, 8040–8047; 3dW. Xu, V. V. Viswanathan, D. Wang, S. A. Towne, J. Xiao, Z. Nie, D. Hu, J.-G. Zhang, J. Power Sources 2011, 196, 3894–3899; 3eJ. Xiao, J. Hu, D. Wang, D. Hu, W. Xu, G. L. Graff, Z. Nie, J. Liu, J.-G. Zhang, J. Power Sources 2011, 196, 5674–5678; 3fP. Albertus, G. Girishkumar, B. McCloskey, R. S. Sanchez-Carrera, B. Kozinsky, J. Christensen, A. C. Luntz, J. Electrochem. Soc. 2011, 158, A 343–A351; 3gV. S. Bryantsev, M. Blanco, J. Phys. Chem. Lett. 2011, 379–383. 4 4aC. O. Laoire, S. Mukerjee, E. J. Plichta, M. A. Hendrickson, K. M. Abraham, J. Electrochem. Soc. 2011, 158, A 302–A308; 4bJ. Hassoun, F. Croce, M. Armand, B. Scrosati, Angew. Chem. 2011, 123, 3055–3058; Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 2999–3002; 4cJ. Read, J. Electrochem. Soc. 2006, 153, A 96–A100; 4dR. A. Quinlan, Y.-C. Lu, A. N. Mansour, Y. Shao-Horn, 219th ECS Meeting—Montreal, QC, Canada, Abstract No. 402; 4eR. W. Black, S. Oh, J.-H. Lee, L. F. Nazar, 219th ECS Meeting—Montreal, Abstract No. 426; 4fB. D. McCloskey, D. S. Bethune, R. M. Shelby, G. Girishkumar, A. C. Luntz, J. Phys. Chem. Lett. 2011, 2, 1161–1166. 5 5aSpectral Database for Organic Compounds SDBS, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology; 5bE. Pamula, M. Blazewicz, C. Paluszkiewicz, P. Dobrzynski, J. Mol. Struct. 2001, 596, 69–75. 6H. Rein, Angew. Chem. 1950, 62, 120. 7 7aR. Atkinson, Int. J. Chem. Kinet. 1997, 29, 99–111; 7bH. J. Curran, W. J. Pitz, C. K. Westbrook, P. Dagaut, J. C. Boettner, M. Cathonnet, Int. J. Chem. Kinet. 1998, 30, 229–241; 7cO. A. Mkhatresh, F. Heatley, Macromol. Chem. Phys. 2002, 203, 2273–2280. 8 8aJ. L. Roberts, T. S. Calderwood, D. T. Sawyer, J. Am. Chem. Soc. 1984, 106, 4667–4670; 8bJ. D. Wadhawan, P. J. Welford, E. Maisonhaute, V. Climent, N. S. Lawrence, R. G. Compton, H. B. McPeak, C. E. W. Hahn, J. Phys. Chem. B 2001, 105, 10659–10668. 9 9aD. Aurbach, Y. Gofer, J. Electrochem. Soc. 1991, 138, 3529–3536; 9bY. Gofer, M. Ben-Zion, D. Aurbach, J. Power Sources 1992, 39, 163–178. Citing Literature Volume50, Issue37September 5, 2011Pages 8609-8613 ReferencesRelatedInformation

The genetic architecture of common traits, including the number, frequency, and effect sizes of inherited variants that contribute to individual risk, has been long debated. Genome-wide association studies have identified scores of common variants associated with type 2 diabetes, but in aggregate, these explain only a fraction of the heritability of this disease. Here, to test the hypothesis that lower-frequency variants explain much of the remainder, the GoT2D and T2D-GENES consortia performed whole-genome sequencing in 2,657 European individuals with and without diabetes, and exome sequencing in 12,940 individuals from five ancestry groups. To increase statistical power, we expanded the sample size via genotyping and imputation in a further 111,548 subjects. Variants associated with type 2 diabetes after sequencing were overwhelmingly common and most fell within regions previously identified by genome-wide association studies. Comprehensive enumeration of sequence variation is necessary to identify functional alleles that provide important clues to disease pathophysiology, but large-scale sequencing does not support the idea that lower-frequency variants have a major role in predisposition to type 2 diabetes.

When lithium–oxygen batteries discharge, O2 is reduced at the cathode to form solid Li2O2. Understanding the fundamental mechanism of O2 reduction in aprotic solvents is therefore essential to realizing their technological potential. Two different models have been proposed for Li2O2 formation, involving either solution or electrode surface routes. Here, we describe a single unified mechanism, which, unlike previous models, can explain O2 reduction across the whole range of solvents and for which the two previous models are limiting cases. We observe that the solvent influences O2 reduction through its effect on the solubility of LiO2, or, more precisely, the free energy of the reaction LiO2* ⇌ Li(sol)+ + O2−(sol) + ion pairs + higher aggregates (clusters). The unified mechanism shows that low-donor-number solvents are likely to lead to premature cell death, and that the future direction of research for lithium–oxygen batteries should focus on the search for new, stable, high-donor-number electrolytes, because they can support higher capacities and can better sustain discharge. The mechanism of O2 reduction in aprotic solvents is important for the operation of Li–O2 batteries but is not well understood. A single unified mechanism is now described that regards previous models as limiting cases. It shows that the solubility of the intermediate LiO2 is a critical factor that dictates the mechanism, emphasizing the importance of the solvent.

Purpose Online trust is one of the key obstacles to vendors succeeding on the internet medium; a lack of trust is likely to discourage online consumers from participating in e‐commerce. This research aims to investigate how online consumers develop their initial trust and purchase intentions. The research in conducted in the context of Taiwanese online bookstores. Design/methodology/approach The research examines consumers' online initial trust by using four major categories of determinants: perceived technology, perceived risk, company competency, and trust propensity. It also investigates the impacts of both online initial trust and familiarity with online purchasing on purchase intention. The research model is statistically tested using the web sites of four online bookstores in Taiwan. The web site selected by each respondent is unfamiliar. Findings It is found that perceived usefulness, perceived security, perceived privacy, perceived good reputation, and willingness to customise are the important antecedents to online initial trust. It is also discovered that different levels of trust propensity moderate perceptions toward the web site and online with respect to online initial trust, including perceived usefulness, perceived security, perceived privacy, perceived good reputation, and willingness to customise. Both online initial trust and familiarity with online purchasing have a positive impact on purchase intention. Originality/value The research provides insight into the development of online initial trust by consumers, and the relationships between online initial trust and purchase intention. The research model was created and then tested in the context of online bookshops in Taiwan.

The electrochemical performance of MnO2 nanorods prepared by a precipitation reaction was investigated in 0.5 mol/L Li2SO4, Na2SO4, and K2SO4 aqueous electrolyte solutions. Results show that at the slow scan rates, the nanorods show the largest capacitance (201 F/g) in Li2SO4 electrolyte since the reversible intercalation/deintercalation of Li+ in the solid phase produces an additional capacitance besides the capacitance based on the absorption/desorption reaction. At fast scan rates they show the largest capacitance in the K2SO4 electrolyte due to the smallest hydration radius of K+, highest ionic conductivity, and lowest equivalent series resistance (ESR). An asymmetric activated carbon (AC)/K2SO4/MnO2 supercapacitor could be cycled reversibly between 0 and 1.8 V with an energy density of 17 Wh/kg at 2 kW/kg, much higher than those of the AC/K2SO4/AC supercapacitor and AC/Li2SO4/LiMn2O4 hybrid supercapacitor. Moreover, this supercapacitor exhibits excellent cycling behavior with no more than 6% capacitance loss after 23 000 cycles at 10C rate even when the dissolved oxygen is not removed.

Taking the shortcut: Spectroscopic data (see picture) provide direct evidence that in non-aqueous Li+ electrolyte, O2 is reduced to O2−, which then forms LiO2 on the electrode surface which disproportionates to Li2O2. On charging, Li2O2 decomposes directly, in a one-step reaction to evolve O2 and does not pass through LiO2 as an intermediate. Detailed facts of importance to specialist readers are published as ”Supporting Information”. Such documents are peer-reviewed, but not copy-edited or typeset. They are made available as submitted by the authors. Please note: The publisher is not responsible for the content or functionality of any supporting information supplied by the authors. Any queries (other than missing content) should be directed to the corresponding author for the article.