Fast and Facile Synthesis of LiMn2O4 Nanorods for Li Ion Battery by Microwave Assisted Hydrothermal and Solid State Reaction Methods

纳米棒 尖晶石 材料科学 热液循环 水热合成 化学工程 阴极 电化学 纳米技术 法拉第效率 化学 电极 冶金 物理化学 工程类
作者
B. Nageswara Rao,P. Muralidharan,P. Ramesh Kumar,M. Venkateswarlu,N. Satyanarayana
出处
期刊:International Journal of Electrochemical Science [Elsevier BV]
卷期号:9 (3): 1207-1220 被引量:32
标识
DOI:10.1016/s1452-3981(23)07789-1
摘要

A rapid and efficient two-steps growth strategy has been adopted to synthesize monodisperse singlecrystalline spinel LiMn2O4 nanorods. The first step is to synthesize crystalline β-MnO2 nanorods through rapid microwave hydrothermal process followed by second step as solid state reaction between β-MnO2 nanorods and LiOH.H2O to obtain pure spinel LiMn2O4 nanorods. In addition, the possible formation mechanism of the β-MnO2 and spinel LiMn2O4 nanorods was also discussed. The spinel LiMn2O4 nanorods have an average diameter of 190 nm and length of 0.8-1.3 μm. Galvanostatic battery testing shows that the spinel LiMn2O4 nanorods have delivered a stable charge and discharge capacities of 98 and 96 mAhg-1, respectively, after 50 cycles at 0.1C rate in the voltage range 3.1-4.4 V. The cathode material exhibits good electrochemical performance even at high C-rates. The developed LiMn2O4 nanorods show a higher coulombic efficiency and also good rate capability attributed to the formation of the single-crystalline spinel LiMn2O4 with nanorod morphology.

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