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High capacity spinel@layered Li<sub>1.5</sub>MnTiO<sub>4+<i>δ</i> </sub> as thermally stable core-shell-driven cathode materials for lithium-ion batteries
저자
Vu, Ngoc Hung ; Arunkumar, Paulraj ; Im, Jong Chan ; Im, Won Bin
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2017
작성언어
-주제어
등재정보
SCI,SCIE,SCOPUS
자료형태
학술저널
수록면
459-468(10쪽)
제공처
<P><B>Abstract</B></P> <P>The recently developed composite cathode can solve the disadvantages of single-component Lithium-ion batteries such as low capacity, low rate performance, and poor cycling stability. Spinel-layered Li<SUB>1.5</SUB>MnTiO<SUB>4+<I>δ</I> </SUB> composites synthesized by a solid-state reaction showed high capacity and excellent cycling stability at room temperature. However, this material showed very poor cycling stability at 50 °C. A novel approach was used to synthesize spinel@layered composites, with the thermally stable layered component located in the outer part, and the high-capacity spinel located in the inner part of the composite particles. The effects of annealing temperature on electrochemical performance of cathodes were studied at both room temperature and 50 °C. The optimized sample, which was annealed at 700 °C, showed excellent thermal stability at 50 °C with 92% capacity retention after 100 cycles at 1C, compared to the value of 87% shown by the solid-state sample. At room temperature, the optimized cathode exhibited enhanced capacities of 209 and 157 mAh g<SUP>−1</SUP> at C/5 and 1C, respectively. Moreover, the optimized sample showed improved performance at different C-rates compare to the solid-state sample.</P> <P><B>Highlights</B></P> <P> <UL> <LI> A promising cathode Li<SUB>1.5</SUB>MnTiO<SUB>4+<I>δ</I> </SUB>: excellent cycling stability at room temperature. </LI> <LI> A novel approach to synthesize thermal stability spinel@layered Li<SUB>1.5</SUB>MnTiO<SUB>4+<I>δ</I> </SUB>. </LI> <LI> Spinel@layered Li<SUB>1.5</SUB>MnTiO<SUB>4+<I>δ</I> </SUB> possess high capacity and excellent thermal stability. </LI> </UL> </P>
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