Electrochemical Lithium Insertion into TiO ...
Type de document :
Compte-rendu et recension critique d'ouvrage
DOI :
Titre :
Electrochemical Lithium Insertion into TiO 2 Anatase ALD Thin Films for Li‐Ion Microbatteries: An Atomic‐Scale Picture Provided by Raman Spectroscopy
Auteur(s) :
Bhatia, Ankush [Auteur correspondant]
Institut de Chimie et des Matériaux Paris-Est [ICMPE]
Hallot, Maxime [Auteur]
Réseau sur le stockage électrochimique de l'énergie [RS2E]
Circuits Systèmes Applications des Micro-ondes - IEMN [CSAM - IEMN ]
Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 [IEMN]
Leviel, Clément [Auteur]
Réseau sur le stockage électrochimique de l'énergie [RS2E]
Unité de Catalyse et Chimie du Solide - UMR 8181 [UCCS]
Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 [IEMN]
Roussel, Pascal [Auteur]
Unité de Catalyse et Chimie du Solide - UMR 8181 [UCCS]
Pereira-Ramos, Jean Pierre [Auteur]
Institut de Chimie et des Matériaux Paris-Est [ICMPE]
Lethien, Christophe [Auteur]
Institut universitaire de France [IUF]
Réseau sur le stockage électrochimique de l'énergie [RS2E]
Circuits Systèmes Applications des Micro-ondes - IEMN [CSAM - IEMN ]
Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 [IEMN]
Baddour-Hadjean, Rita [Auteur correspondant]
Institut de Chimie et des Matériaux Paris-Est [ICMPE]
Institut de Chimie et des Matériaux Paris-Est [ICMPE]
Hallot, Maxime [Auteur]
Réseau sur le stockage électrochimique de l'énergie [RS2E]
Circuits Systèmes Applications des Micro-ondes - IEMN [CSAM - IEMN ]
Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 [IEMN]
Leviel, Clément [Auteur]
Réseau sur le stockage électrochimique de l'énergie [RS2E]
Unité de Catalyse et Chimie du Solide - UMR 8181 [UCCS]
Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 [IEMN]
Roussel, Pascal [Auteur]
Unité de Catalyse et Chimie du Solide - UMR 8181 [UCCS]
Pereira-Ramos, Jean Pierre [Auteur]
Institut de Chimie et des Matériaux Paris-Est [ICMPE]
Lethien, Christophe [Auteur]
Institut universitaire de France [IUF]
Réseau sur le stockage électrochimique de l'énergie [RS2E]
Circuits Systèmes Applications des Micro-ondes - IEMN [CSAM - IEMN ]
Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 [IEMN]
Baddour-Hadjean, Rita [Auteur correspondant]
Institut de Chimie et des Matériaux Paris-Est [ICMPE]
Titre de la revue :
Advanced Materials Interfaces
Pagination :
2202141
Éditeur :
Wiley
Date de publication :
2023-04-04
ISSN :
2196-7350
Mot(s)-clé(s) en anglais :
anode materials
atomic layer deposition
Li-ion micro-batteries
lithiated titanate Li 0.5TiO 2
Raman spectroscopy
thin film
TiO 2 anatase
atomic layer deposition
Li-ion micro-batteries
lithiated titanate Li 0.5TiO 2
Raman spectroscopy
thin film
TiO 2 anatase
Discipline(s) HAL :
Physique [physics]
Sciences de l'ingénieur [physics]
Sciences de l'ingénieur [physics]
Résumé en anglais : [en]
Electrochemical lithium (de)intercalation in an atomic layer deposited (ALD) TiO2 anatase thin film deposited on a planar Si /Al2O3/Pt substrate is investigated by Raman spectroscopy. An initial discharge capacity of 63 ...
Lire la suite >Electrochemical lithium (de)intercalation in an atomic layer deposited (ALD) TiO2 anatase thin film deposited on a planar Si /Al2O3/Pt substrate is investigated by Raman spectroscopy. An initial discharge capacity of 63 µAh cm−2 µm−1 (0.5 Li+ mole−1) is reached at C/10 rate, which increases up to 77 µAh cm−2 µm−1 upon further cycles. An excellent capacity retention is achieved over at least 100 cycles, showing the good adherence of the ALD thin film. Raman spectra of LixTiO2 (0 ≤ x ≤ 0.5) thin film electrodes point to the nucleation of the orthorhombic lithiated titanate (LT) Li0.5TiO2 phase from x = 0.1. This LT phase coexists with tetragonal TiO2 in the 0.1 ≤ x ≤ 0.4 composition domain to be pure for x = 0.5. A fully reversible transformation from orthorhombic LT to tetragonal TiO2 is observed upon the charge. The high quality of the Raman spectra allows identifying for the first time 12 modes in the 100–800 cm−1 region for the electrochemically formed LT phase. Furthermore, an appropriate Raman spectra analysis allows a reliable and quantitative determination of the thin film composition during discharge and charge. These results illustrate Raman spectroscopy is a powerful probe to scrutinize the Li insertion/extraction mechanism in TiO2 thin films.Lire moins >
Lire la suite >Electrochemical lithium (de)intercalation in an atomic layer deposited (ALD) TiO2 anatase thin film deposited on a planar Si /Al2O3/Pt substrate is investigated by Raman spectroscopy. An initial discharge capacity of 63 µAh cm−2 µm−1 (0.5 Li+ mole−1) is reached at C/10 rate, which increases up to 77 µAh cm−2 µm−1 upon further cycles. An excellent capacity retention is achieved over at least 100 cycles, showing the good adherence of the ALD thin film. Raman spectra of LixTiO2 (0 ≤ x ≤ 0.5) thin film electrodes point to the nucleation of the orthorhombic lithiated titanate (LT) Li0.5TiO2 phase from x = 0.1. This LT phase coexists with tetragonal TiO2 in the 0.1 ≤ x ≤ 0.4 composition domain to be pure for x = 0.5. A fully reversible transformation from orthorhombic LT to tetragonal TiO2 is observed upon the charge. The high quality of the Raman spectra allows identifying for the first time 12 modes in the 100–800 cm−1 region for the electrochemically formed LT phase. Furthermore, an appropriate Raman spectra analysis allows a reliable and quantitative determination of the thin film composition during discharge and charge. These results illustrate Raman spectroscopy is a powerful probe to scrutinize the Li insertion/extraction mechanism in TiO2 thin films.Lire moins >
Langue :
Anglais
Vulgarisation :
Non
Projet ANR :
Source :
Fichiers
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- Adv%20Materials%20Inter%20-%202023%20-%20Bhatia%20-%20Electrochemical%20Lithium%20Insertion%20into%20TiO2%20Anatase%20ALD%20Thin%20Films%20for%20Li%E2%80%90Ion.pdf
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