Cathodes for lithium ion batteries: the benefits of using nanostructured materials

Abstract

Commercially available lithium ion cells, which are the most advanced among rechargeable batteries available so far, employ microcrystalline transition metal oxides as cathodes, which function as Li insertion hosts. In search for better electrochemical performance the use of nanomaterials in place of these conventional ones has emerged as excellent alternative. In this review we present a brief introduction about the motivations to use nanostructured materials as cathodes in lithium ion batteries. To illustrate such advantages we present some examples of research directed toward preparations and electrochemical data of the most used cathodes in nanoscale, such as LiCoO2, LiMn2O4, LiMnO2, LiV2O5 e LiFePO4.

Translated abstract

As celas de íon lítio disponíveis comercialmente, as quais são as mais avançadas entre as baterias recarregáveis disponíveis até agora, empregam óxidos de metais de transição microcristalinos como catodos, os quais funcionam como matrizes de inserção de lítio. Em busca por uma melhor performance eletroquímica, o uso de nanomateriais no lugar dos materiais convencionais tem emergido como excelente alternativa. Nesta revisão nós apresentaremos uma breve introdução sobre as motivações de usar materiais nanoestruturados como catodos em baterias de íon-lítio. Para ilustrar tais vantagens apresentamos exemplos de pesquisas relacionadas com a preparação e dados eletroquímicos dos mais usados catodos em nanoescala, tais como LiCoO2, LiMn2O4, LiMnO2, LiV2O5 e LiFePO4.