A facile approach to nanoarchitectured threedimensional graphene-based Li-Mn-O composite as high-power cathodes for Li-ion batteries

Beilstein Journal of Nanotechnology

Volumn 3, Issue 1, 2012, Pages 513-523

  Zhang, Wenyu ^a,b   Zeng, Yi ^a   Xu, Chen ^a,c   Xiao, Ni ^a   Gao, Yiben ^d   Li, Lain Jong ^e   Chen, Xiaodong ^a   Hng, Huey Hoon ^a   Yan, Qingyu ^a,b,c  

^a NANYANG TECHNOLOGICAL UNIVERSITY   (Singapore)

^b NANYANG TECHNOLOGICAL UNIVERSITY   (Singapore)

^c NANYANG TECHNOLOGICAL UNIVERSITY   (Singapore)

^d NANYANG TECHNOLOGICAL UNIVERSITY   (Singapore)

^e RESEARCH CENTER FOR APPLIED SCIENCES   (Taiwan)

Author keywords

Cathode; Graphene; Li ion battery; Lithium manganate

Indexed keywords

CAPACITY RATING; CYCLING STABILITY; DISCHARGE CURRENT DENSITY; ELECTROCHEMICAL PROCESS; FACILE METHOD; GRAPHENE SHEETS; HIGH CURRENT DENSITIES; HIGH SPECIFIC CAPACITY; HIGH-POWER; LI-ION BATTERIES; LI-STORAGE; LITHIATION; LITHIUM MANGANATES; MOLTEN SALT REACTIONS; OPERATION VOLTAGE; POSITIVE ELECTRODES; THEORETICAL CAPACITY; VOLTAGE WINDOW;

CATHODES; CURRENT DENSITY; ELECTROCHEMICAL CELLS; FUSED SALTS; GRAPHENE; INDUCTIVELY COUPLED PLASMA; JAHN-TELLER EFFECT; MANGANESE; MANGANESE COMPOUNDS;

LITHIUM;

EID: 84864956945     PISSN: None     EISSN: 21904286     Source Type: Journal    
DOI: 10.3762/bjnano.3.59     Document Type: Article

References (46)

1. Tarascon, J.-M.; Armand, M. Nature 2001, 414, 359-367. doi:10.1038/35104644.
2. Thackeray, M. M.; David, W. I. F.; Bruce, P. G.; Goodenough, J. B. Mater. Res. Bull. 1983, 18, 461-472. doi:10.1016/0025-5408(83)90138-1.
3. Song, H. K.; Lee, K. T.; Kim, M. G.; Nazar, L. F.; Cho, J. Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 3818-3834. doi:10.1002/adfm.201000231.
4. Wang, Y.; Cao, G. Adv. Mater. 2008, 20, 2251-2269. doi:10.1002/adma.200702242.
5. Winter, M.; Besenhard, J. O.; Spahr, M. E.; Novák, P. Adv. Mater. 1998, 10, 725-763. doi:10.1002/(sici)1521-4095(199807)10:10<725::aid-adma725>3.0.co; 2-z.
6. Chen, Z.; Amine, K. J. Electrochem. Soc. 2006, 153, A1279-A1283. doi:10.1149/1.2197608.
7. Amine, K.; Tukamoto, H.; Yasuda, H.; Fujita, Y. J. Electrochem. Soc. 1996, 143, 1607-1613. doi:10.1149/1.1836686.
8. Tarascon, J. M.; Wang, E.; Shokoohi, F. K.; McKinnon, W. R.; Colson, S. J. Electrochem. Soc. 1991, 138, 2859-2864. doi:10.1149/1.2085330.
9. Ariyoshi, K.; Iwata, E.; Kuniyoshi, M.; Wakabayashi, H.; Ohzuku, T. Electrochem. Solid-State Lett. 2006, 9, A557-A560. doi:10.1149/1.2360019.
10. Jiao, F.; Bao, J. L.; Hill, A. H.; Bruce, P. G. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 9711-9716. doi:10.1002/anie.200803431.
11. Kim, D. K.; Muralidharan, P.; Lee, H.; Ruffo, R.; Yang, Y.; Chan, C. K.; Peng, H.; Huggins, R. A.; Cui, Y. Nano Lett. 2008, 8, 3948-3952. doi:10.1021/nl8024328.
12. Yang, Y.; Xie, C.; Ruffo, R.; Peng, H.; Kim, D. K.; Cui, Y. Nano Lett. 2009, 9, 4109-4114. doi:10.1021/nl902315u.
13. Lee, H. W.; Muralidharan, P.; Ruffo, R.; Mari, C. M.; Cui, Y.; Kim, D. K. Nano Lett. 2010, 10, 3852-3856. doi:10.1021/nl101047f.
14. Luo, J. Y.; Wang, Y. G.; Xiong, H. M.; Xia, Y. Y. Chem. Mater. 2007, 19, 4791-4795. doi:10.1021/cm0714180.
15. Cho, J.; Kim, T.-J.; Kim, Y. J.; Park, B. Chem. Commun. 2001, 12, 1074-1075. doi:10.1039/b101677f.
16. Park, S.-C.; Kim, Y.-M.; Kang, Y.-M.; Kim, K.-T.; Lee, P. S.; Lee, J.-Y. J. Power Sources 2001, 103, 86-92. doi:10.1016/s0378-7753(01)00832-1.
17. Shaijumon, M. M.; Perre, E.; Daffos, B.; Taberna, P.-L.; Tarascon, J.-M.; Simon, P. Adv. Mater. 2010, 22, 4978-4981. doi:10.1002/adma.201001922.
18. Taberna, P.-L.; Mitra, S.; Poizot, P.; Simon, P.; Tarascon, J.-M. Nat. Mater. 2006, 5, 567-573. doi:10.1038/nmat1672.
19. Huang, X.; Yin, Z.; Wu, S.; Qi, X.; He, Q.; Zhang, Q.; Yan, Q.; Boey, F.; Zhang, H. Small 2011, 1876-1902. doi:10.1002/smll.201002009.
20. Stankovich, S.; Dikin, D. A.; Dommett, G. H. B.; Kohlhaas, K. M.; Zimney, E. J.; Stach, E. A.; Piner, R. D.; Nguyen, S. T.; Ruoff, R. S. Nature 2006, 442, 282-286. doi:10.1038/nature04969.
21. Geim, A. K. Science 2009, 324, 1530-1534. doi:10.1126/science.1158877.
22. Xiao, N.; Dong, X.; Song, L.; Liu, D.; Tay, Y. Y.; Wu, S.; Li, L.-J.; Zhao, Y.; Yu, T.; Zhang, H.; Huang, W.; Hng, H. H.; Ajayan, P. M.; Yan, Q. Y. ACS Nano 2011, 5, 2749-2755. doi:10.1021/nn2001849.
23. Zhu, J.; Zhu, T.; Zhou, X.; Zhang, Y.; Lou, X. W.; Chen, X.; Zhang, H.; Hng, H. H.; Yan, Q. Nanoscale 2011, 3, 1084-1089. doi:10.1039/c0nr00744g.
24. Zhou, X.; Wang, F.; Zhu, Y.; Liu, Z. J. Mater. Chem. 2011, 21, 3353-3358. doi:10.1039/c0jm03287e.
25. Wang, H.; Cui, L.-F.; Yang, Y.; Casalongue, H. S.; Robinson, J. T.; Liang, Y.; Cui, Y.; Dai, H. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 13978-13980. doi:10.1021/ja105296a.
26. Wang, D.; Choi, D.; Li, J.; Yang, Z.; Nie, Z.; Kou, R.; Hu, D.; Wang, C.; Saraf, L. V.; Zhang, J.; Aksay, I. A.; Liu, J. ACS Nano 2009, 3, 907-914. doi:10.1021/nn900150y.
27. Wu, B.; Song, H.; Zhou, J.; Chen, X. Chem. Commun. 2011, 47, 8653-8655. doi:10.1039/c1cc12924d.
28. Wang, H.; Yang, Y.; Liang, Y.; Cui, L.-F.; Casalongue, H. S.; Li, Y.; Hong, G.; Cui, Y.; Dai, H. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 7364-7368. doi:10.1002/anie.201103163.
29. Zhu, J.; Sharma, Y. K.; Zeng, Z.; Zhang, X.; Srinivasan, M.; Mhaisalkar, S.; Zhang, H.; Hng, H. H.; Yan, Q. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 8400-8406. doi:10.1021/jp2002113.
30. Shi, W.; Zhu, J.; Sim, D. H.; Tay, Y. Y.; Lu, Z.; Zhang, X.; Sharma, Y.; Srinivasan, M.; Zhang, H.; Hng, H. H.; Yan, Q. J. Mater. Chem. 2011, 21, 3422-3427. doi:10.1039/c0jm03175e.
31. Yin, S.; Zhang, Y.; Kong, J.; Zou, C.; Li, C. M.; Lu, X.; Ma, J.; Boey, F. Y. C.; Chen, X. ACS Nano 2011, 5, 3831-3838. doi:10.1021/nn2001728.
32. Zhu, J.; Yin, Z.; Li, H.; Tan, H.; Chow, C. L.; Zhang, H.; Hng, H. H.; Ma, J.; Yan, Q. Small 2011, 7, 3458-3464. doi:10.1002/smll.201101729.
33. Reddy, A. L. M.; Srivastava, A.; Gowda, S. R.; Gullapalli, H.; Dubey, M.; Ajayan, P. M. ACS Nano 2010, 4, 6337-6342. doi:10.1021/nn101926g.
34. Gullapalli, H.; Reddy, A. L. M.; Kilpatrick, S.; Dubey, M.; Ajayan, P. M. Small 2011, 7, 1697-1700. doi:10.1002/smll.201100111.
35. Su, C.-Y.; Lu, A.-Y.; Xu, Y.; Chen, F.-R.; Khlobystov, A. N.; Li, L.-J. ACS Nano 2011, 5, 2332-2339. doi:10.1021/nn200025p.
36. Zhang, H.; Yu, X.; Braun, P. V. Nat. Nanotechnol. 2011, 6, 277-281. doi:10.1038/nnano.2011.38.
37. Chen, H.; Grey, C. P. Adv. Mater. 2008, 20, 2206. doi:10.1002/adma.200702655.
38. Saadat, S.; Tay, Y. Y.; Zhu, J.; Teh, P. F.; Maleksaeedi, S.; Shahjamali, M. M.; Shakerzadeh, M.; Srinivasan, M.; Tay, B. Y.; Hng, H. H.; Ma, J.; Yan, Q. Chem. Mater. 2011, 23, 1032-1038. doi:10.1021/cm103068v.
39. Rui, X.; Zhu, J.; Liu, W.; Tan, H.; Sim, D.; Xu, C; Zhang, H.; Ma, J.; Hng, H. H.; Lim, T. M.; Yan, Q. RSC Adv. 2011, 1, 117-122. doi:10.1039/C1RA00281C.
40. Zhu, J.; Lu, Z.; Oo, M. O.; Hng, H. H.; Ma, J.; Zhang, H.; Yan, Q. J. Mater. Chem. 2011, 21, 12770-12776. doi:10.1039/C1JM12447A.
41. Hosono, E.; Kudo, T.; Honma, I.; Matsuda, H.; Zhou, H. Nano Lett. 2009, 9, 1045-1051. doi:10.1021/nl803394v.
42. Cheng, F.; Wang, H.; Zhu, Z.; Wang, Y.; Zhang, T.; Tao, Z.; Chen, J. Energy Environ. Sci. 2011, 4, 3668-3675. doi:10.1039/C1EE01795K.
43. Qu, Q.; Fu, L.; Zhan, X.; Samuelis, D.; Maier, J.; Li, L.; Tian, S.; Li, Z.; Wu, Y. Energy Environ. Sci. 2011, 4, 3985-3990. doi:10.1039/c0ee00673d.
44. Ding, Y.-L.; Xie, J.; Cao, G.-S.; Zhu, T.-J.; Yu, H.-M.; Zhao, X. B. Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 348-355. doi:10.1002/adfm.201001448.
45. Ohzuku, T.; Kitagawa, M.; Hirai, T. J. Electrochem. Soc. 1990, 137, 769-775. doi:10.1149/1.2086552.
46. Okubo, M.; Mizuno, Y.; Yamada, H.; Kim, J.; Hosono, E.; Zhou, H.; Kudo, T.; Honma, I. ACS Nano 2010, 4, 741-752. doi:10.1021/nn9012065.