Characterisation of Si-Based Anodes for Li-Ion Batteries By Operando Dilatometry and Acoustic Emission Measurements
Notice bibliographique
Résumé
The replacement of graphite by silicon as the active material in negative electrodes of Li-ion batteries is very attractive since the specific capacity of Si is 10 times higher than that of graphite. However, Si suffers from huge volume variation (up to ~300% vs 10% for C) during its lithiation. This leads to the electrode cracking which induces electrical disconnections in addition to cause an instability of the solid electrolyte interface (SEI), resulting in poor cycle life and low coulombic efficiency. A precise evaluation of the electrode volume variation and cracking upon cycling is thus crucial to develop more efficient Si-based anodes. To date, the study of their morphological changes is usually limited to post mortemexaminations by microscopy. This does not allow a detailed analysis of the morphological degradation process, which can significantly vary depending on the electrode composition and processing, and the charge/discharge conditions. In the present study, the volume change with cycling of Si-based anodes is monitored by operando dilatometry experiments. For that purpose, a specific displacement transducer is used, which allows measuring expansion or shrinkage of the electrode during cycling down to the sub-micrometer range. Operando acoustic emission (AE) measurements are also performed to study the electrode cracking [1]. The AE technique is based on the detection and analysis of transient elastics waves generated by stress events. The influence of the cycling conditions and electrode formulation on the volume variation and cracking of Si-based electrodes is highlighted, and correlated to their electrochemical performance. [1] A. Tranchot, A. Etiemble, P-X. Thivel, H. Idrissi, L. Roué In-situ acoustic emission study of Si-based electrodes for Li-ion batteries, J. Power Sources 279 (2015) 259-266.
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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) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
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 ».