Laurence J. Hardwick, Silvia Calcaterra, Mark Copley, H. Rajantie, Dominic Bresser, Stefano Passerini, Francesco Nobili, Marta Pasqualini, Martha Briceno, Jan von Zamory, Agnese Birrozzi, Edward Bilbé, Andrea Di Cicco, Laura Cabo-Fernandez, Karlsruhe Institute of Technology (KIT), Helmhotlz Institute of Ulm (HIU), CNISM, School of Science and Technology, Physics Division, CNISM, Polymères Conducteurs Ioniques (PCI), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), European Project: 229036,EC:FP7:NMP,FP7-NMP-2008-LARGE-2,ORION(2009), European Project: 608502,EC:FP7:ENERGY,FP7-ENERGY-2013-1,SIRBATT(2013), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
International audience; Herein, we present the upscaled synthesis of nanoparticulate Li4Ti5O12 (LTO) by means of flame spray pyrolysis (FSP), yielding high phase purity and appropriate morphology for application as high-power lithium-ion anode material. Electrodes based on this optimized LTO nanopowder, carboxymethyl cellulose (CMC) as binder, and copper as current collector revealed excellent rate performance, providing specific capacities of 133, 131, 129, 127, 124, and 115 mAh g(-1) when applying C rates of 1C, 2C, 5C, 10C, 20C, and 50C, respectively. Targeting the commercial application of thus synthesized nanoparticles, we optimized also the electrode composition, comparing three different binding agents (CMC, PVdF, and poly(acrylic acid), PAA) and substituting the copper current collector by aluminum. The results of this comparative analysis show, that the combination of nanoparticulate LTO, CMC, and an aluminum current collector appears most suitable toward the realization of environmentally friendly and cost-efficient lithium-ion anodes, presenting very stable cycling performance for more than 1000 cycles at 10C without substantial capacity decay. (C) The Author(s) 2015. Published by ECS. All rights reserved.