Determining the Transport Properties of Electrolyte Solutions By in-Situ NMR Imaging and Inverse Modeling
Notice bibliographique
Résumé
We used NMR imaging (MRI) combined with a data analysis by modeling of the inverse mass transport problem, to determine salt diffusion coefficients D+ and transference numbers t+ in electrolyte solutions of interest for Li-ion batteries. Sensitivity analyses have shown that accurate estimates of these parameters (as a function of concentration) are critical to the reliability of the predictions provided by models of porous electrodes. The inverse modeling (IM) solution was generated with an extension of the Planck-Nernst model for the transport of ionic species in electrolyte solutions. Concentration dependent diffusion coefficients and transference numbers were derived using concentration profiles obtained from in-situ 19F MRI measurements. Material properties were reconstructed with minimal assumptions, using methods of variational optimization to minimize the least-square deviation between experimental and simulated concentration values. Diffusion coefficients obtained by pulsed field gradient NMR (PFG NMR) fall within the 95% confidence bounds for the diffusion coefficient values obtained by the MRI+IM method. This demonstrates that PFG NMR determines chemical (Fickian) diffusion coefficients in concentrated electrolyte solutions and not self-diffusion coefficients. The MRI+IM method also yields the concentration dependence of the Li+transference number in agreement with trends obtained by electrochemical methods for similar systems and with predictions of theoretical models for concentrated electrolyte solutions, in marked contrast to the salt concentration dependence of transport numbers determined from PFG NMR data. Acknowledgements The authors acknowledge funding through the NSERC APC program and GM of Canada. Figure 1
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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 | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
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 ».