Garnet-type solid-state fast Li ion conductors for Li batteries: critical review
Notice bibliographique
Résumé
Batteries are electrochemical devices that store electrical energy in the form of chemical energy. Among known batteries, Li ion batteries (LiBs) provide the highest gravimetric and volumetric energy densities, making them ideal candidates for use in portable electronics and plug-in hybrid and electric vehicles. Conventional LiBs use an organic polymer electrolyte, which exhibits several safety issues including leakage, poor chemical stability and flammability. The use of a solid-state (ceramic) electrolyte to produce all-solid-state LiBs can overcome all of the above issues. Also, solid-state Li batteries can operate at high voltage, thus, producing high power density. Various types of solid Li-ion electrolytes have been reported; this review is focused on the most promising solid Li-ion electrolytes based on garnet-type metal oxides. The first studied Li-stuffed garnet-type compounds are Li5La3M2O12 (M = Nb, Ta), which show a Li-ion conductivity of ∼10(-6) at 25 °C. La and M sites can be substituted by various metal ions leading to Li-rich garnet-type electrolytes, such as Li6ALa2M2O12, (A = Mg, Ca, Sr, Ba, Sr0.5Ba0.5) and Li7La3C2O12 (C = Zr, Sn). Among the known Li-stuffed garnets, Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12 exhibits the highest bulk Li-ion conductivity of 10(-3) S cm(-1) at 25 °C with an activation energy of 0.35 eV, which is an order of magnitude lower than that of the currently used polymer, but is chemically stable at higher temperatures and voltages compared to polymer electrolytes. Here, we discuss the chemical composition-structure-ionic conductivity relationship of the Li-stuffed garnet-type oxides, as well as the Li ion conduction mechanism.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,006 | 0,004 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».