Room-temperature synthesis of high surface area anatase TiO2 exhibiting a complete lithium insertion solid solution

Particle and Particle Systems Characterization

Volumn 30, Issue 12, 2013, Pages 1093-1104

  Patra, Snehangshu ^a,b   Davoisne, Carine ^a,b   Bruyère, Stéphanie ^a   Bouyanfif, Houssny ^c   Cassaignon, Sophie ^b,d   Taberna, Pierre Louis ^b,e   Sauvage, Frédéric ^a,b  

^a UNIVERSITÉ DE PICARDIE JULES VERNE   (France)

^b FR CNRS3459 ^*  (France)

^c Universite de Picardie Jules Verne   (France)

^d Centre de Recherche Interdisciplinaire en Biologie   (France)

^e UNIVERSITÉ PAUL SABATIER   (France)

Author keywords

Li ion batteries; room temperature synthesis; soft chemistry synthesis; TiO2

Indexed keywords

COULOMBIC EFFICIENCY; CRYSTALLIZATION PROCESS; GRAVIMETRIC CAPACITY; LI-ION BATTERIES; LITHIUM INSERTION MECHANISMS; ORIENTED AGGREGATION; ROOM TEMPERATURE SYNTHESIS; TIO;

DEHYDRATION; DEIONIZED WATER; LITHIUM; NANOPARTICLES; SOLID SOLUTIONS; SYNTHESIS (CHEMICAL);

TITANIUM DIOXIDE;

EID: 84890561631     PISSN: 09340866     EISSN: 15214117     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/ppsc.201300178     Document Type: Article

References (62)

1. A. Fujishima, K. Honda, Nature 1972, 37, 238.
2. a) B. O'Regan, M. Graetzel, Nature 1991, 353, 737
3. b) M. Graetzel, Nature 2001, 414, 338
4. c) A. L. Linsebigler, G. Lu, J. T. Jr. Yates, Chem. Rev. 1995, 95, 735.
5. a) A. Zaleska, Recent Pat. Eng. 2008, 2, 157
6. b) M. R. Hoffmann, S. T. Martin, W. Choi, D. W. Bahnemannt, Chem. Rev. 1995, 95, 69.
7. N. Satoh, T. Nakashima, K. Kamikura, K. Yamamoto, Nat. Nanotechnol. 2008, 3, 106.
8. a) X. Chen, L. Liu, P. Y. Yu, S. S. Mao, Science 2011, 331, 746
9. b) J. Tao, T. Luttrel, M. Batzill, Nat. Chem. 2011, 3, 296
10. c) A. Naldoni, M. Allieta, S. Santangelo, M. Marelli, F. Fabbri, S. Cappelli, C. L. Bianchi, R. Psaro, V. Dal Santo, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 7600.
11. a) A. A. Gribb, J. E. Banfield, Am. Miner. 1997, 82, 717
12. b) A. Navrotsky, Geochem. Trans. 2003, 4, 34
13. c) H. Zhang, J. F. Banfield, J. Phys. Chem. B 2000, 104, 3481.
14. E. Baudrin, S. Cassaignon, M. Koelsch, J. P. Jolivet, L. Dupont, J. M. Tarascon, Electrochem. Commun. 2007, 9, 337.
15. a) K. Zhu, T. B. Vinzant, N. R. Reale, A. J. Frank, Nano. Lett. 2007, 7, 3739
16. b) F. Sauvage, F. Di Fonzo, V. Russo, P. Comte, C.S. Casari, A. Li Bassi, C. E. Bottani, M. Graetzel, Nano Lett. 2010, 10, 2562.
17. a) M. Niederberger, M. H. Bartl, G. D. Stucky, Chem. Mater. 2002, 14, 4364
18. b) M. Wu, G. Lin, D. Chen, G. Wang, D. He, S. Feng, R. Xu, Chem. Mater. 2002, 12, 1974.
19. a) T. A. Albrecht, F. Sauvage, V. Bodenez, J. M. Tarascon, K. R. Poeppelmeier, Chem. Mater. 2009, 21, 3017
20. b) F. Sauvage, V. Bodenez, J. M. Tarascon, K. R. Poeppelmeier, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 6778.
21. J. Chamberlain, T. A. Albrecht, J. Lesage, F. Sauvage, C. L. Stern, K. R. Poeppelmeier, Cryst. Growth Des. 2010, 10, 4868.
22. A. Kudo, K. Omori, H. Kaho, J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 11459.
23. S. L. Zhong, R. Xu, L. Wang, Y. Li, L. F. Zhang, Mater. Res. Bull. 2011, 46, 2385.
24. O. Durupthy, J. Maquet, C. Bonhomme, T. Coradin, J. Livage, N. J. Steunou, Mater. Chem. 2008, 18, 3702.
25. D. Wang, L. Liu, F. Zhang, K. Tao, E. Pippel, K. Domen, Nano Lett. 2011, 11, 3649.
26. S. B. Deshpande, H. S. Potdar, Y. B. Khollam, K. R. Patil, R. Pasricha, N. E. Jacob, Mater. Chem. Phys. 2006, 97, 207.
27. A. Pottier, S. Cassaignon, C. Chaneac, F. Villain, e. Tronc, J. P. Jolivet, J. Mater. Chem. 2003, 13, 877.
28. J. C. Yu, J. Yu, W. Ho, Z. Jiang, L. Zhang, Chem. Mater. 2002, 14, 3808.
29. H. G. Yang, G. Liu, S. Z. Qiao, C. H. Sun, Y. G. Jin, S. C. Smith, J. Zou, H. M. Cheng, G. Q. Lu, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 4078.
30. W. Shi, W. Yang, Q. Li, S. Gao, P. Shang, J. K. Shang, Nanoscale Res. Lett. 2012, 7, 590.
31. X. Y. Ma, Z. G. Chen, S. B. Hartono, H. B. Jiang, J. Z. Qiao, H. G. Yang, Chem. Commun. 2010, 46, 6608.
32. H. G. Yang, C. H. Sun, S. Z. Qiao, J. Zou, G. Liu, S. C. Smith, H. M. Cheng, G. Q. Lu, Nature 2008, 453, 638.
33. A. A. Levchenko, G. Li, J. Boerio-Goates, B. F. Woodfield, A. Navrotsky, Chem. Mater. 2006, 18, 6324.
34. C. Magne, S. Cassaignon, G. Lancel, T. Pauporte, Chem. Phys. Chem. 2011, 12, 2461.
35. a) M. A. Reddy, V. Pralong, U. V. Varadaraju, B. Raveau, Electrochem. Solid State Lett. 2008, 11, A132
36. b) D. H. Lee, J. G. Park, K. J. Choi, H. J. Choi, D. W. Kim, Eur. J. Inorg. Chem. 2008, 878.
37. G. K. Williamson, W. H. Hall, Acta Metall. Mater. 1953, 1, 22.
38. T. Oshaka, F. Izumi, Y. Fujiki, J. Raman Spectrosc. 1978, 7, 321.
39. a) D. Bersani, P. P. Lottici, X. Z. Ding, Appl. Phys. Lett. 1998, 72, 73
40. b) H. C. Choi, Y. M. Jung, S. B. Kim, Vibr. Spectrosc. 2005, 37, 33
41. c) I. H. Cambel, P. M. Fauchet, Solid State Commun. 1986, 58, 739
42. d) D. Bersani, G. Antonili, P. P. Lottici, T. Lopez, Non Cryst. Solids 1998, 175, 232.
43. C. Y. Xu, P. X. Zhang, L. Yan, J. Raman Spectrosc. 2001, 32, 862.
44. J. C. Parkar, R. W. Siegel, J. Mater. Res. 1990, 5, 1246.
45. S. Brunauer, P. H. Emmett, E. Teller, J. Am. Chem. Soc. 1938, 60, 309.
46. S. Brunauer, L. S. Deming, W. S. Deming, E. Teller, J. Am. Chem. Soc. 1940, 62, 1723.
47. J. H. DeBoer, The Structure and Properties of Porous Materials, Butterworths, London 1958.
48. E. P. Barrett, L. C. Joyner, P. P. Helenda, J. Am. Chem. Soc. 1951, 73, 373.
49. M. Koelsch, S. Cassaignon, C. T. T. Minh, J.-F. Guillemoles, J. P. Jolivet, Thin Solid Films 2004, 451, 86.
50. D. Portehault, S. Cassaignon, E. Baudrin, J. P. Jolivet, Chem. Mater. 2007, 19, 5410.
51. R. Lee Penn, J. F. Banfield, Science 1998, 281, 969.
52. M. Koelsch, S. Cassaignon, J. P. Jolivet, Mat. Res. Soc. Symp. Proc. 2004, 822, 79.
53. O. Durupthy, J. Bill, F. Aldinger, Cryst. Growth Des. 2007, 7, 2696.
54. H. Yin, Y. Wada, T. Kitamura, S. Kambe, S. Murasawa, H. Mori, T. Sakata, S. Yanagida, J. Mater. Chem. 2001, 11, 1694.
55. A. K. Chandiran, F. Sauvage, M. Casas-Cabanas, P. Comte, M. Graetzel, J. Phys. Chem. C 2010, 114, 15849.
56. a) M. Wagemaker, W. J. H. Broghols, F. M. Mulder, J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 4323
57. b) G. Sudant, E. Baudrin, D. Larcher, J. M. Tarascon, J. Mater. Chem. 2005, 15, 1263
58. c) V. Gentili, L. J. Hardwick, A. R. Armstrong, S. Panero, P. G. Bruce, Chem. Mater. 2012, 24, 4468
59. d) H. Kim, M. G. Kim, J. Cho, Adv. Energy Mater. 2012, 2, 1425.
60. U. Lafont, D. Carta, G. Mountjoy, A. V. Chadwick, E. M. Kelder, J. Phys. Chem. C 2010, 114, 1372.
61. W. J. H. Borghols, D. Lützenkirchen-Hecht, U. Haake, W. Chen, U. Lafont, E. M. Kelder, E. R. H. van Eck, A. P. M. Kentgens, F. M. Mulder, M. Wagemaker, J. Electrochem. Soc. 2010, 157, A582.
62. P. Gibot, M. Casas-Cabanas, L. Laffont, S. Levasseur, P. Carlach, S. Hamelet, J.-M. Tarascon, C. Masquelier, Nat. Mater. 2008, 7, 741.