Solvothermal synthesis of monodisperse LiFePO4 micro hollow spheres as high performance cathode material for lithium ion batteries

ACS Applied Materials and Interfaces

Volumn 5, Issue 18, 2013, Pages 8961-8967

  Yang, Shiliu ^a   Hu, Mingjun ^a   Xi, Liujiang ^a   Ma, Ruguang ^a   Dong, Yucheng ^a   Chung, C Y ^a  

^a CITY UNIVERSITY OF HONG KONG   (Hong Kong)

Author keywords

ion exchange; Li3PO4; LiFePO4; lithium ion batteries; micro hollow spheres; solvothermal

Indexed keywords

CHARGE-DISCHARGE CAPACITY; ELECTROCHEMICAL MEASUREMENTS; INITIAL DISCHARGE CAPACITIES; LIFEPO; LITHIUM-ION BATTERY; MICRO HOLLOW; SOLVOTHERMAL; SOLVOTHERMAL SYNTHESIS;

CARBON; COATED MATERIALS; ION EXCHANGE; LITHIUM; LITHIUM ALLOYS; LITHIUM BATTERIES; LITHIUM COMPOUNDS; NANOPARTICLES; SCANNING ELECTRON MICROSCOPY; SINTERING; TRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPY; X RAY POWDER DIFFRACTION;

CATHODES;

CARBON; FERROUS CHLORIDE; FERROUS ION; ION; IRON; LIFEPO4; LITHIUM; PHOSPHATE; SOLVENT;

CHEMISTRY; ELECTRODE; ION EXCHANGE; PARTICLE SIZE; POWER SUPPLY; ARTICLE;

CARBON; ELECTRIC POWER SUPPLIES; ELECTRODES; FERROUS COMPOUNDS; ION EXCHANGE; IONS; IRON; LITHIUM; PARTICLE SIZE; PHOSPHATES; SOLVENTS;

EID: 84885031536     PISSN: 19448244     EISSN: 19448252     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/am401990b     Document Type: Article

References (71)

1. Armand, M.; Tarascon, J. M. Nature 2008, 451, 652-657
2. Kang, B.; Ceder, G. Nature 2009, 458, 190-193
3. Arico, A. S.; Bruce, P.; Scrosati, B.; Tarascon, J. M.; Van Schalkwijk, W. Nat. Mater. 2005, 4, 366-377
4. Dunn, B.; Kamath, H.; Tarascon, J. M. Science 2011, 334 (6058) 928-935
5. Padhi, A. K.; Nanjundaswamy, K. S.; Goodenough, J. B. J. Electrochem. Soc. 1997, 144, 1188-1194
6. Chung, S. Y.; Bloking, J. T.; Chiang, Y. M. Nat. Mater. 2002, 1, 123-128
7. Delacourt, C.; Poizot, P.; Tarascon, J. M.; Masquelier, C. Nat. Mater. 2005, 4, 254-260
8. Delmas, C.; Maccario, M.; Croguennec, L.; Le Cras, F.; Weill, F. Nat. Mater. 2008, 7, 665-671
9. Ellis, B. L.; Makahnouk, W. R. M.; Makimura, Y.; Toghill, K.; Nazar, L. F. Nat. Mater. 2007, 6, 749-753
10. Gibot, P.; Casas-Cabanas, M.; Laffont, L.; Levasseur, S.; Carlach, P.; Hamelet, S.; Tarascon, J. M.; Masquelier, C. Nat. Mater. 2008, 7, 741-747
11. Herle, P. S.; Ellis, B.; Coombs, N.; Nazar, L. F. Nat. Mater. 2004, 3, 147-152
12. Nishimura, S.; Kobayashi, G.; Ohoyama, K.; Kanno, R.; Yashima, M.; Yamada, A. Nat. Mater. 2008, 7, 707-711
13. Yamada, A.; Koizumi, H.; Nishimura, S. I.; Sonoyama, N.; Kanno, R.; Yonemura, M.; Nakamura, T.; Kobayashi, Y. Nat. Mater. 2006, 5, 357-360
14. Malik, R.; Zhou, F.; Ceder, G. Nat. Mater. 2011, 10, 587-590
15. Tarascon, J. M.; Armand, M. Nature 2001, 414, 359-367
16. Goodenough, J. B.; Kim, Y. Chem. Mater. 2010, 22, 587-603
17. Islam, M. S.; Driscoll, D. J.; Fisher, C. A. J.; Slater, P. R. Chem. Mater. 2005, 17, 5085-5092
18. Zaghib, K.; Mauger, A.; Goodenough, J. B.; Gendron, F.; Julien, C. M. Chem. Mater. 2007, 19, 3740-3747
19. Wang, C. S.; Hong, J. Electrochem. Solid State Lett. 2007, 10, A65-A69
20. Kim, D. H.; Kim, J. Electrochem. Solid State Lett. 2006, 9, A439-A442
21. Wang, Y. G.; Wang, Y. R.; Hosono, E. J.; Wang, K. X.; Zhou, H. S. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 7461-7465
22. Wu, X. L.; Jiang, L. Y.; Cao, F. F.; Guo, Y. G.; Wan, L. J. Adv. Mater. 2009, 21, 2710-2714
23. Hu, Y. S.; Guo, Y. G.; Dominko, R.; Gaberscek, M.; Jamnik, J.; Maier, J. Adv. Mater. 2007, 19, 1963-1966
24. Huang, Y. H.; Goodenough, J. B. Chem. Mater. 2008, 20, 7237-7241
25. Lepage, D.; Michot, C.; Liang, G. X.; Gauthier, M.; Schougaard, S. B. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 6884-6887
26. Zhu, C. B.; Yu, Y.; Gu, L.; Weichert, K.; Maier, J. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 6278-6282
27. Oh, S. W.; Huang, Z. D.; Zhang, B. A.; Yu, Y.; He, Y. B.; Kim, J. K. J. Mater. Chem. 2012, 22, 17215-17221
28. Zhang, L. L.; Liang, G.; Ignatov, A.; Croft, M. C.; Xiong, X. Q.; Hung, I. M.; Huang, Y. H.; Hu, X. L.; Zhang, W. X.; Peng, Y. L. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 13520-13527
29. Zhang, X. G.; Zhang, X. D.; He, W.; Yue, Y. Z.; Liu, H.; Ma, J. Y. Chem. Commun. 2012, 48, 10093-10095
30. Shi, Y.; Chou, S. L.; Wang, J. Z.; Wexler, D.; Li, H. J.; Liu, H. K.; Wu, Y. P. J. Mater. Chem. 2012, 22, 16465-16470
31. Lee, K. S.; Myung, S. T.; Sun, Y. K. Chem. Mater. 2007, 19, 2727-2729
32. Sun, Y. K.; Oh, S. M.; Park, H. K.; Scrosati, B. Adv. Mater. 2011, 23, 5050-5054
33. Amine, K.; Belharouak, I.; Chen, Z. H.; Tran, T.; Yumoto, H.; Ota, N.; Myung, S. T.; Sun, Y. K. Adv. Mater. 2010, 22, 3052-3057
34. Shen, L. F.; Yuan, C. Z.; Luo, H. J.; Zhang, X. G.; Xu, K.; Xia, Y. Y. J. Mater. Chem. 2010, 20, 6998-7004
35. Du, X. Y.; He, W.; Zhang, X. D.; Yue, Y. Z.; Liu, H.; Zhang, X. G.; Min, D. D.; Ge, X. X.; Du, Y. J. Mater. Chem. 2012, 22, 5960-5969
36. Liu, H. S.; Bi, Z. H.; Sun, X. G.; Unocic, R. R.; Paranthaman, M. P.; Dai, S.; Brown, G. M. Adv. Mater. 2011, 23, 3450-3454
37. Zhou, L.; Zhao, D. Y.; Lou, X. W. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 239-241
38. Liu, J.; Zhou, Y. C.; Wang, J. B.; Pan, Y.; Xue, D. F. Chem. Commun. 2011, 47, 10380-10382
39. Lai, X. Y.; Halpert, J. E.; Wang, D. Energy Environ. Sci. 2012, 5, 5604-5618
40. Yu, F.; Zhang, J. J.; Yang, Y. F.; Song, G. Z. J. Mater. Chem. 2009, 19, 9121-9125
41. Yu, F.; Zhang, J. J.; Yang, Y. F.; Song, G. Z. J. Power Sources 2009, 189, 794-797
42. Huang, B.; Zheng, X. D.; Jia, D. M.; Lu, M. Electrochim. Acta 2010, 55, 1227-1231
43. Yu, F.; Zhang, J. J.; Yang, Y. F.; Song, G. Z. J. Power Sources 2010, 195, 6873-6878
44. Liu, J.; Conry, T. E.; Song, X. Y.; Doeff, M. M.; Richardson, T. J. Energy Environ. Sci. 2011, 4, 885-888
45. Oh, S. W.; Myung, S. T.; Bang, H. J.; Yoon, C. S.; Amine, K.; Sun, Y. K. Electrochem. Solid State Lett. 2009, 12, A181-A185
46. Oh, S. W.; Myung, S. T.; Oh, S. M.; Oh, K. H.; Amine, K.; Scrosati, B.; Sun, Y. K. Adv. Mater. 2010, 22, 4842-4845
47. Wu, Y. M.; Wen, Z. H.; Li, J. H. Adv. Mater. 2011, 23, 1126-1129
48. Xie, H. M.; Wang, R. S.; Ying, J. R.; Zhang, L. Y.; Jalbout, A. F.; Yu, H. Y.; Yang, G. L.; Pan, X. M.; Su, Z. M. Adv. Mater. 2006, 18, 2609-2613
49. Oh, S. M.; Myung, S. T.; Park, J. B.; Scrosati, B.; Amine, K.; Sun, Y. K. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 1853-1856
50. Oh, S. M.; Myung, S. T.; Choi, Y. S.; Oh, K. H.; Sun, Y. K. J. Mater. Chem. 2011, 21, 19368-19374
51. Lou, X. M.; Zhang, Y. X. J. Mater. Chem. 2011, 21, 4156-4160
52. Park, Y.; Shin, W.; Lee, J. W. CrystEngComm 2012, 14, 4612-4617
53. Zhang, C. J.; He, X.; Kong, Q. S.; Li, H.; Hu, H.; Wang, H. B.; Gu, L.; Wang, L.; Cui, G. L.; Chen, L. Q. CrystEngComm 2012, 14, 4344-4349
54. Su, J.; Wu, X. L.; Yang, C. P.; Lee, J. S.; Kim, J.; Guo, Y. G. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 5019-5024
55. Deng, H. G.; Jin, S. L.; Zhan, L.; Wang, Y. L.; Qiao, W. M.; Ling, L. C. J. Power Sources 2012, 220, 342-347
56. Sun, C. W.; Rajasekhara, S.; Goodenough, J. B.; Zhou, F. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 2132-2135
57. Shu, H. B.; Wang, X. Y.; Wu, Q.; Ju, B. W.; Liu, L.; Yang, X. K.; Wang, Y. P.; Bai, Y. S.; Yang, S. Y. J. Electrochem. Soc. 2011, 158, A1448-A1454
58. Wei, W.; Chen, D. Z.; Wang, R. N.; Guo, L. Nanotechnology 2012, 23, 475401
59. Popovic, J.; Demir-Cakan, R.; Tornow, J.; Morcrette, M.; Su, D. S.; Schlogl, R.; Antonietti, M.; Titirici, M. M. Small 2011, 7, 1127-1135
60. Qian, J. F.; Zhou, M.; Cao, Y. L.; Ai, X. P.; Yang, H. X. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 3477-3482
61. Lim, S. Y.; Yoon, C. S.; Cho, J. P. Chem. Mater. 2008, 20, 4560-4564
62. Huang, Z. D.; Oh, S. W.; He, Y. B.; Zhang, B.; Yang, Y.; Mai, Y. W.; Kim, J. K. J. Mater. Chem. 2012, 22, 19643-19645
63. Lee, M. H.; Kim, J. Y.; Song, H. K. Chem. Commun. 2010, 46, 6795-6797
64. Lee, M. H.; Kim, T. H.; Kim, Y. S.; Park, J. S.; Song, H. K. J. Mater. Chem. 2012, 22, 8228-8234
65. Lee, M. H.; Kim, T. H.; Kim, Y. S.; Song, H. K. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 12255-12259
66. Yang, S. L.; Ma, R. G.; Hu, M. J.; Xi, L. J.; Lu, Z. G.; Chung, C. Y. J. Mater. Chem. 2012, 22, 25402-25408
67. Belharouak, I.; Johnson, C.; Amine, K. Electrochem. Commun. 2005, 7, 983-988
68. Cho, Y. D.; Fey, G. T. K.; Kao, H. M. J. Power Sources 2009, 189, 256-262
69. Yu, D. Y. W.; Fietzek, C.; Weydanz, W.; Donoue, K.; Inoue, T.; Kurokawa, H.; Fujitani, S. J. Electrochem. Soc. 2007, 154, A253-A257
70. Jin, B.; Jin, E. M.; Park, K. H.; Gu, H. B. Electrochem. Commun. 2008, 10, 1537-1540
71. Aurbach, D.; Teller, H.; Levi, E. J. Electrochem. Soc. 2002, 149, A1255-A1266