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2016 | OriginalPaper | Buchkapitel

1. Introduction to Li-ion Batteries

verfasst von : Abdulrahman Shahul Hameed

Erschienen in: Phosphate Based Cathodes and Reduced Graphene Oxide Composite Anodes for Energy Storage Applications

Verlag: Springer Singapore

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Abstract

This chapter highlights the importance and principle of Lithium ion batteries (LIBs) along with a concise literature survey highlighting the research trend on the different components of LIBs namely, cathode, anode and electrolyte. The aims of the present study and the thesis outline are given at the end of the chapter.

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Zurück zum Zitat M. Morcrette, C. Wurm, C. Masquelier, Solid State Sci. 4, 239–246 (2002)CrossRef M. Morcrette, C. Wurm, C. Masquelier, Solid State Sci. 4, 239–246 (2002)CrossRef
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Zurück zum Zitat A.K. Padhi, K.S. Nanjundaswamy, C. Masquelier, S. Okada, J.B. Goodenough, J. Electrochem. Soc. 144, 1609–1613 (1997)CrossRef A.K. Padhi, K.S. Nanjundaswamy, C. Masquelier, S. Okada, J.B. Goodenough, J. Electrochem. Soc. 144, 1609–1613 (1997)CrossRef
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Zurück zum Zitat S. Patoux, C. Wurm, M. Morcrette, G. Rousse, C. Masquelier, J. Power Sources 119–121, 278–284 (2003)CrossRef S. Patoux, C. Wurm, M. Morcrette, G. Rousse, C. Masquelier, J. Power Sources 119–121, 278–284 (2003)CrossRef
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Zurück zum Zitat X.H. Rui, N. Ding, J. Liu, C. Li, C.H. Chen, Electrochim. Acta 55, 2384–2390 (2010)CrossRef X.H. Rui, N. Ding, J. Liu, C. Li, C.H. Chen, Electrochim. Acta 55, 2384–2390 (2010)CrossRef
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Zurück zum Zitat Y. Li, Z. Zhou, X. Gao, J. Yan, Electrochim. Acta 52, 4922–4926 (2007)CrossRef Y. Li, Z. Zhou, X. Gao, J. Yan, Electrochim. Acta 52, 4922–4926 (2007)CrossRef
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Zurück zum Zitat M.M. Ren, Z. Zhou, X.P. Gao, W.X. Peng, J.P. Wei, J. Phys. Chem. C 112, 5689–5693 (2008)CrossRef M.M. Ren, Z. Zhou, X.P. Gao, W.X. Peng, J.P. Wei, J. Phys. Chem. C 112, 5689–5693 (2008)CrossRef
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Zurück zum Zitat H. Huang, S.-C. Yin, T. Kerr, N. Taylor, L.F. Nazar, Adv. Mater. 14, 1525–1528 (2002)CrossRef H. Huang, S.-C. Yin, T. Kerr, N. Taylor, L.F. Nazar, Adv. Mater. 14, 1525–1528 (2002)CrossRef
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Zurück zum Zitat A. Pan, J. Liu, J.-G. Zhang, W. Xu, G. Cao, Z. Nie, B.W. Arey, S. Liang, Electrochem. Commun. 12, 1674–1677 (2010)CrossRef A. Pan, J. Liu, J.-G. Zhang, W. Xu, G. Cao, Z. Nie, B.W. Arey, S. Liang, Electrochem. Commun. 12, 1674–1677 (2010)CrossRef
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Zurück zum Zitat Y. Chen, Y. Zhao, X. An, J. Liu, Y. Dong, L. Chen, Electrochim. Acta 54, 5844–5850 (2009)CrossRef Y. Chen, Y. Zhao, X. An, J. Liu, Y. Dong, L. Chen, Electrochim. Acta 54, 5844–5850 (2009)CrossRef
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Zurück zum Zitat Q. Kuang, Y. Zhao, X. An, J. Liu, Y. Dong, L. Chen, Electrochim. Acta 55, 1575–1581 (2010)CrossRef Q. Kuang, Y. Zhao, X. An, J. Liu, Y. Dong, L. Chen, Electrochim. Acta 55, 1575–1581 (2010)CrossRef
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Zurück zum Zitat M. Ren, Z. Zhou, Y. Li, X.P. Gao, J. Yan, J. Power Sources 162, 1357–1362 (2006)CrossRef M. Ren, Z. Zhou, Y. Li, X.P. Gao, J. Yan, J. Power Sources 162, 1357–1362 (2006)CrossRef
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Zurück zum Zitat M.E. Arroyo-de Dompablo, M. Armand, J.M. Tarascon, U. Amador, Electrochem. Commun. 8, 1292–1298 (2006) M.E. Arroyo-de Dompablo, M. Armand, J.M. Tarascon, U. Amador, Electrochem. Commun. 8, 1292–1298 (2006)
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Zurück zum Zitat M.S. Islam, R. Dominko, C. Masquelier, C. Sirisopanaporn, A.R. Armstrong, P.G. Bruce, J. Mater. Chem. 21, 9811–9818 (2011)CrossRef M.S. Islam, R. Dominko, C. Masquelier, C. Sirisopanaporn, A.R. Armstrong, P.G. Bruce, J. Mater. Chem. 21, 9811–9818 (2011)CrossRef
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Zurück zum Zitat S.-I. Nishimura, S. Hayase, R. Kanno, M. Yashima, N. Nakayama, A. Yamada, J. Am. Chem. Soc. 130, 13212–13213 (2008)CrossRef S.-I. Nishimura, S. Hayase, R. Kanno, M. Yashima, N. Nakayama, A. Yamada, J. Am. Chem. Soc. 130, 13212–13213 (2008)CrossRef
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Zurück zum Zitat C. Sirisopanaporn, C. Masquelier, P.G. Bruce, A.R. Armstrong, R. Dominko, J. Am. Chem. Soc. 133, 1263–1265 (2011)CrossRef C. Sirisopanaporn, C. Masquelier, P.G. Bruce, A.R. Armstrong, R. Dominko, J. Am. Chem. Soc. 133, 1263–1265 (2011)CrossRef
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Zurück zum Zitat A.R. Armstrong, N. Kuganathan, M.S. Islam, P.G. Bruce, J. Am. Chem. Soc. 133, 13031–13035 (2011)CrossRef A.R. Armstrong, N. Kuganathan, M.S. Islam, P.G. Bruce, J. Am. Chem. Soc. 133, 13031–13035 (2011)CrossRef
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Zurück zum Zitat T. Muraliganth, K.R. Stroukoff, A. Manthiram, Chem. Mater. 22, 5754–5761 (2010)CrossRef T. Muraliganth, K.R. Stroukoff, A. Manthiram, Chem. Mater. 22, 5754–5761 (2010)CrossRef
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Zurück zum Zitat A. Nyten, A. Abouimrane, M. Armand, T. Gustafsson, J.O. Thomas, Electrochem. Commun. 7, 156–160 (2005)CrossRef A. Nyten, A. Abouimrane, M. Armand, T. Gustafsson, J.O. Thomas, Electrochem. Commun. 7, 156–160 (2005)CrossRef
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Zurück zum Zitat A. Nyten, S. Kamali, L. Haeggstroem, T. Gustafsson, J.O. Thomas, J. Mater. Chem. 16, 2266–2272 (2006)CrossRef A. Nyten, S. Kamali, L. Haeggstroem, T. Gustafsson, J.O. Thomas, J. Mater. Chem. 16, 2266–2272 (2006)CrossRef
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Zurück zum Zitat D. Santamaria-Perez, U. Amador, J. Tortajada, R. Dominko, D.M.E. Arroyo-de, Inorg. Chem. 51, 5779–5786 (2012)CrossRef D. Santamaria-Perez, U. Amador, J. Tortajada, R. Dominko, D.M.E. Arroyo-de, Inorg. Chem. 51, 5779–5786 (2012)CrossRef
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Zurück zum Zitat M. Molenda, M. Swietoslawski, A. Rafalska-Lasocha, R. Dziembaj, Funct. Mater. Lett. 4, 135–138 (2011)CrossRef M. Molenda, M. Swietoslawski, A. Rafalska-Lasocha, R. Dziembaj, Funct. Mater. Lett. 4, 135–138 (2011)CrossRef
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Zurück zum Zitat M. Kuezma, S. Devaraj, P. Balaya, J. Mater. Chem. 22, 21279–21284 (2012)CrossRef M. Kuezma, S. Devaraj, P. Balaya, J. Mater. Chem. 22, 21279–21284 (2012)CrossRef
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Zurück zum Zitat A. Kokalj, R. Dominko, G. Mali, A. Meden, M. Gaberscek, J. Jamnik, Chem. Mater. 19, 3633–3640 (2007)CrossRef A. Kokalj, R. Dominko, G. Mali, A. Meden, M. Gaberscek, J. Jamnik, Chem. Mater. 19, 3633–3640 (2007)CrossRef
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Zurück zum Zitat J. Cabana, L. Monconduit, D. Larcher, M.R. Palacin, Adv. Mater. 22, E170–E192 (2010)CrossRef J. Cabana, L. Monconduit, D. Larcher, M.R. Palacin, Adv. Mater. 22, E170–E192 (2010)CrossRef
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Zurück zum Zitat S. Goriparti, E. Miele, F. De Angelis, E. Di Fabrizio, R. Proietti Zaccaria, C. Capiglia, J. Power Sources 257, 421–443 (2014)CrossRef S. Goriparti, E. Miele, F. De Angelis, E. Di Fabrizio, R. Proietti Zaccaria, C. Capiglia, J. Power Sources 257, 421–443 (2014)CrossRef
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Zurück zum Zitat L. Ji, Z. Lin, M. Alcoutlabi, X. Zhang, Energy Environ. Sci. 4, 2682–2699 (2011)CrossRef L. Ji, Z. Lin, M. Alcoutlabi, X. Zhang, Energy Environ. Sci. 4, 2682–2699 (2011)CrossRef
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Zurück zum Zitat U. Kasavajjula, C. Wang, A.J. Appleby, J. Power Sources 163, 1003–1039 (2007)CrossRef U. Kasavajjula, C. Wang, A.J. Appleby, J. Power Sources 163, 1003–1039 (2007)CrossRef
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Zurück zum Zitat J.O. Besenhard, H.P. Fritz, J. Electroanal. Chem. Interfacial Electrochem. 53, 329–333 (1974)CrossRef J.O. Besenhard, H.P. Fritz, J. Electroanal. Chem. Interfacial Electrochem. 53, 329–333 (1974)CrossRef
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Zurück zum Zitat X.Y. Song, K. Kinoshita, T.D. Tran, J. Electrochem. Soc. 143, L120–L123 (1996)CrossRef X.Y. Song, K. Kinoshita, T.D. Tran, J. Electrochem. Soc. 143, L120–L123 (1996)CrossRef
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Zurück zum Zitat T. Ohzuku, Y. Iwakoshi, K. Sawai, J. Electrochem. Soc. 140, 2490–2498 (1993)CrossRef T. Ohzuku, Y. Iwakoshi, K. Sawai, J. Electrochem. Soc. 140, 2490–2498 (1993)CrossRef
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Zurück zum Zitat A.R. Armstrong, G. Armstrong, J. Canales, P.G. Bruce, Angew. Chem. Int. Ed. 43, 2286–2288 (2004)CrossRef A.R. Armstrong, G. Armstrong, J. Canales, P.G. Bruce, Angew. Chem. Int. Ed. 43, 2286–2288 (2004)CrossRef
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Zurück zum Zitat A.R. Armstrong, G. Armstrong, J. Canales, R. Garcia, P.G. Bruce, Adv. Mater. 17, 862–865 (2005)CrossRef A.R. Armstrong, G. Armstrong, J. Canales, R. Garcia, P.G. Bruce, Adv. Mater. 17, 862–865 (2005)CrossRef
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Zurück zum Zitat M. Wagemaker, A.P.M. Kentgens, F.M. Mulder, Nature 418, 397–399 (2002)CrossRef M. Wagemaker, A.P.M. Kentgens, F.M. Mulder, Nature 418, 397–399 (2002)CrossRef
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Zurück zum Zitat Y.-S. Hu, L. Kienle, Y.-G. Guo, J. Maier, Adv. Mater. 18, 1421–1426 (2006)CrossRef Y.-S. Hu, L. Kienle, Y.-G. Guo, J. Maier, Adv. Mater. 18, 1421–1426 (2006)CrossRef
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Zurück zum Zitat J. Xu, C. Jia, B. Cao, W.F. Zhang, Electrochim. Acta 52, 8044–8047 (2007)CrossRef J. Xu, C. Jia, B. Cao, W.F. Zhang, Electrochim. Acta 52, 8044–8047 (2007)CrossRef
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Zurück zum Zitat L. Zhao, Y.-S. Hu, H. Li, Z. Wang, L. Chen, Adv. Mater. 23, 1385–1388 (2011)CrossRef L. Zhao, Y.-S. Hu, H. Li, Z. Wang, L. Chen, Adv. Mater. 23, 1385–1388 (2011)CrossRef
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Zurück zum Zitat E.M. Sorensen, S.J. Barry, H.-K. Jung, J.R. Rondinelli, J.T. Vaughey, K.R. Poeppelmeier, Chem. Mater. 18, 482–489 (2006)CrossRef E.M. Sorensen, S.J. Barry, H.-K. Jung, J.R. Rondinelli, J.T. Vaughey, K.R. Poeppelmeier, Chem. Mater. 18, 482–489 (2006)CrossRef
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Zurück zum Zitat L. Kavan, J. Prochazka, T.M. Spitler, M. Kalbac, M. Zukalova, T. Drezen, M. Gratzel, J. Electrochem. Soc. 150, A1000–A1007 (2003)CrossRef L. Kavan, J. Prochazka, T.M. Spitler, M. Kalbac, M. Zukalova, T. Drezen, M. Gratzel, J. Electrochem. Soc. 150, A1000–A1007 (2003)CrossRef
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Zurück zum Zitat E. Ferg, R.J. Gummow, A. de Kock, M.M. Thackeray, J. Electrochem. Soc. 141, L147–L150 (1994)CrossRef E. Ferg, R.J. Gummow, A. de Kock, M.M. Thackeray, J. Electrochem. Soc. 141, L147–L150 (1994)CrossRef
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Zurück zum Zitat Y. Wang, H. Liu, K. Wang, H. Eiji, Y. Wang, H. Zhou, J. Mater. Chem. 19, 6789–6795 (2009)CrossRef Y. Wang, H. Liu, K. Wang, H. Eiji, Y. Wang, H. Zhou, J. Mater. Chem. 19, 6789–6795 (2009)CrossRef
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Zurück zum Zitat K. Amine, I. Belharouak, Z. Chen, T. Tran, H. Yumoto, N. Ota, S.-T. Myung, Y.-K. Sun, Adv. Mater. 22, 3052–3057 (2010)CrossRef K. Amine, I. Belharouak, Z. Chen, T. Tran, H. Yumoto, N. Ota, S.-T. Myung, Y.-K. Sun, Adv. Mater. 22, 3052–3057 (2010)CrossRef
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Zurück zum Zitat A.S. Prakash, P. Manikandan, K. Ramesha, M. Sathiya, J.M. Tarascon, A.K. Shukla, Chem. Mater. 22, 2857–2863 (2010)CrossRef A.S. Prakash, P. Manikandan, K. Ramesha, M. Sathiya, J.M. Tarascon, A.K. Shukla, Chem. Mater. 22, 2857–2863 (2010)CrossRef
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Zurück zum Zitat H.-G. Jung, S.-T. Myung, C.S. Yoon, S.-B. Son, K.H. Oh, K. Amine, B. Scrosati, Y.-K. Sun, Energy Environ. Sci. 4, 1345–1351 (2011)CrossRef H.-G. Jung, S.-T. Myung, C.S. Yoon, S.-B. Son, K.H. Oh, K. Amine, B. Scrosati, Y.-K. Sun, Energy Environ. Sci. 4, 1345–1351 (2011)CrossRef
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Zurück zum Zitat X.W. Guo, X.P. Fang, Y. Sun, L.Y. Shen, Z.X. Wang, L.Q. Chen, J. Power Sources 226, 75–81 (2013)CrossRef X.W. Guo, X.P. Fang, Y. Sun, L.Y. Shen, Z.X. Wang, L.Q. Chen, J. Power Sources 226, 75–81 (2013)CrossRef
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Zurück zum Zitat W. Liu, X. Huang, Z. Wang, H. Li, L. Chen, J. Electrochem. Soc. 145, 59–62 (1998)CrossRef W. Liu, X. Huang, Z. Wang, H. Li, L. Chen, J. Electrochem. Soc. 145, 59–62 (1998)CrossRef
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Zurück zum Zitat M.V. Reddy, T. Yu, C.-H. Sow, Z.X. Shen, C.T. Lim, G.V.S. Rao, B.V.R. Chowdari, Adv. Funct. Mater. 17, 2792–2799 (2007)CrossRef M.V. Reddy, T. Yu, C.-H. Sow, Z.X. Shen, C.T. Lim, G.V.S. Rao, B.V.R. Chowdari, Adv. Funct. Mater. 17, 2792–2799 (2007)CrossRef
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Zurück zum Zitat D. Larcher, C. Masquelier, D. Bonnin, Y. Chabre, V. Masson, J.B. Leriche, J.M. Tarascon, J. Electrochem. Soc. 150, A133–A139 (2003)CrossRef D. Larcher, C. Masquelier, D. Bonnin, Y. Chabre, V. Masson, J.B. Leriche, J.M. Tarascon, J. Electrochem. Soc. 150, A133–A139 (2003)CrossRef
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Zurück zum Zitat Y.-M. Lin, P.R. Abel, A. Heller, C.B. Mullins, J. Phys. Chem. Lett. 2, 2885–2891 (2011)CrossRef Y.-M. Lin, P.R. Abel, A. Heller, C.B. Mullins, J. Phys. Chem. Lett. 2, 2885–2891 (2011)CrossRef
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Metadaten
Titel
Introduction to Li-ion Batteries
verfasst von
Abdulrahman Shahul Hameed
Copyright-Jahr
2016
Verlag
Springer Singapore
DOI
https://doi.org/10.1007/978-981-10-2302-6_1