Structural View of Li Ion and Electron Correlation in Li<sub>2</sub>FeSiO<sub>4</sub> Cathode
Notice bibliographique
Résumé
Orthosilicates, Li2 M SiO4, where M = Fe, Mn, Co, Ni, are characterized by a theoretical specific capacity that is twice that of LiFePO4, namely 340 vs. 170 mAh/g. In this presentation, we have probed the structural evolution and charge compensation of Li2FeSiO4 cathode using both in-situ/postmortem synchrotron XRD/XANES and first-principle calculations1-3. The results demonstrate that the formation of Li-Fe antisite defects play a key role in destabilizing the Li2FeSiO4 structure and “catalyzing” the monoclinic-to-orthorhombic transition. Then the charge compensation for the first Li extraction does not come solely from the ferrous to ferric conversion due to the strong electron correlation of Fe 3d orbitals, but interestingly from prominent participation of lattice oxygen as well that appears to destabilize the cycled structure. Using scanning transmission X-ray microscopy, it is revealed that the electrochemical lithiation/delithiation of Li2FeSiO4 electrode does not proceed uniformly but it exhibits an unusual solid solution pattern4 with the stored Li content varying locally possibly arising from a combination of inherent LFS material and electrode properties like poor conductivities, variable particle size/distribution and extent of electrolyte penetration. All these findings should have a thought-provoking influence on the study of the material itself and the broader Li-ion battery research community as well. References 1. Lu, X.; Wei, H. J.; Chiu, H. C.; Gauvin, R.; Hovington, P.; Guerfi, A.; Zaghib, K.; Demopoulos, G. P. Rate-dependent phase transitions in Li2FeSiO4 cathode nanocrystals. Sci Rep-Uk 2015, 5, 8599. 2. Arthur, Z.; Chiu, H.-C.; Lu, X.; Chen, N.; Emond, V.; Zaghib, K.; Jiang, D.-T.; Demopoulos, G. P. Spontaneous reaction between uncharged lithium iron silicate cathode and LiPF6-based electrolyte Chem Commun 2015, accpeted, DOI: 10.1039/C5CC07197F. 3. Lu, X.; Chiu, H.-C.; Bevan, H. K.; Jiang, D.-T.; Zaghib, K.; Demopoulos, P. G. Density functional theory insight into the structure stability and Li diffusion properties of monoclinic and orthorhombic Li2FeSiO4 cathodes. J Power Sources 2015, In revision. 4. Lu, X.; Chiu, H.-C.; Arthur, Z.; Zhou, J. G.; Wang, J.; Chen, N.; Jiang, D.-T.; Zaghib, K.; Demopoulos, G. P. Quasi-equilibrium Li storage in metastable Li2FeSiO4 cathode. 2015, Under review.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
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) | 0,002 | 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 ».