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SCOPUS
Pre-swelled nanostructured electrode for lithium ion battery: TiO<sub>2</sub>-pillared layered MnO<sub>2</sub>
저자
Kang, Joo-Hee ; Paek, Seung-Min ; Hwang, Seong-Ju ; Choy, Jin-Ho
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2010
작성언어
-등재정보
SCI,SCIE,SCOPUS
자료형태
학술저널
수록면
2033-2038(6쪽)
제공처
소장기관
<P>Porous structure of layered manganate pillared with titania nanoparticles has been realized by the exfoliation and reassembling route. First, the layered protonic manganese oxide, H<SUB>0.13</SUB>MnO<SUB>2</SUB>·0.7H<SUB>2</SUB>O, is exfoliated by the intercalation of tetrabutylammonium (TBA) ions, and then the exfoliated manganate nanosheets are reassembled in the presence of titania nanoparticles, which results in porous nanohybrid materials. X-Ray diffraction (XRD), cross-sectional transmission electron microscopy (TEM), and Mn K-edge X-ray absorption spectroscopy (XAS) analyses clearly show that the titania nanoparticles with a diameter of 1 nm are successfully intercalated into the two dimensional manganate lattice without any deterioration of electronic structure and local symmetry of Mn ion. According to the N<SUB>2</SUB> adsorption–desorption isotherms, the present nanohybrid is determined to be highly porous with a high specific surface area (106 m<SUP>2</SUP> g<SUP>−1</SUP>), which is 10 times larger than that (11 m<SUP>2</SUP> g<SUP>−1</SUP>) of the pristine. Finally, electrochemical experiments demonstrate that the specific capacity of the present pillared material is 288 mA h g<SUP>−1</SUP>, which is significantly larger than the theoretical value (193 mA h g<SUP>−1</SUP>) from the physical mixture of the pristine potassium birnessite and titania nanoparticles.</P> <P>Graphic Abstract</P><P>Porous structure of TiO<SUB>2</SUB>-pillared layered MnO<SUB>2</SUB> has been synthesized <I>via</I> an exfoliation and reassembling route: the pillaring method is very efficient to fabricate the nanocrystalline cathode materials for lithium rechargeable batteries.
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</P>
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