Phase-Transition Mechanism Investigations in Monoclinic Li<sub>2</sub>FeSiO<sub>4</sub> Orthosilicate Cathode
Notice bibliographique
Résumé
Lithium transition metal silicates Li2 M SiO4 ( M = Fe, Mn, Co, etc.)1 , 2, well-known for their 2-Li theoretical capacity, draw increasingly more attention. In this text, we propose a hydrothermal method3 to obtain phase-pure nanoscale lithium iron silicate Li2FeSiO4 for probing its electrochemical performance as Li-ion battery cathode. Two types of Li2FeSiO4 crystals are prepared, namely low-temperature monoclinic phase and high-temperature orthorhombic phase and their electrochemical performance is found to be strongly structure-depended. As a result, the electrochemistry-structure relationships are systematically investigated using in-situ synchrotron XRD/XANES characterizations and first-principles calculations. The results demonstrate that there are obvious phase transitions for the metastable monoclinic Li2FeSiO4 electrode upon cycling4 and the Li ion has poor diffusion kinetics with activation energy of minimum 0.80 eV in both structures. Furthermore the charge compensation mechanism is discussed by XANES and calculations in monoclinic Li2FeSiO4 structure for more than one Li extraction. All of these findings reveal some missing links in our fundamental comprehension of these materials and provide ideas for designing/obtaining improved silicate cathode materials. References 1. Nyten, A., Abouimrane, A., Armand, M., Gustafsson, T. & Thomas, J. O. Electrochemical performance of Li2FeSiO4 as a new Li-battery cathode material. Electrochem. Commun. 7, 156-160, (2005). 2. Gummow, R. J., He, Y., Recent progress in the development of Li2MnSiO4 cathode materials. J. Power Sources, 253 , 253, 315-331 (2014). 3. Wei, H.J. et al. Synthesis and Characterization of Li2FeSiO4 as Candidate High-Capacity Li-ion Battery Cathode Material. 227th ECS Meeting, May 24-28 (2015), Chicago, Illinois, USA. 4. Xia Lu, Huijing Wei, Hsien-Chieh Chiu, Raynald Gauvin, Pierre Hovington, Abdelbast Guerfi, Karim Zaghib and George P. Demopoulos, Rate-dependent phase transitions in Li2FeSiO4 cathode nanocrystals, Sci. Re. in revision (2014).
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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 | 0,000 |
| 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 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 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 ».