MétaCan
Menu
Retour à la cohorte
Enregistrement W2301156041 · doi:10.1149/ma2014-02/5/441

The Effect of Intentionally Added Water on Gas Evolution in Li-Ion Pouch Cells

2014· article· en· W2301156041 sur OpenAlexaff
Deijun Xiong, Rémi Petibon, John C. Burns, J. R. Dahn

Notice bibliographique

RevueECS Meeting Abstracts · 2014
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueAdvanced Battery Technologies Research
Établissements canadiensDalhousie University
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésElectrolyteChemistryVolume (thermodynamics)Chemical engineeringMaterials scienceElectrode

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Introduction Water is widely regarded as having a detrimental effect on cell performance so Li-ion battery electrolyte normally has a water content below 50 ppm (1). This stringent water content specification results in increasing manufacturing cost. Burns et al . found that prismatic cells with intentionally added water function well and, in fact, sometimes better than cells without added water (2, 3). However, the added water caused cell swelling. In this study, pouch cells were been chosen to study gas evolution from intentionally added water. Experimental 323036-size LiCoO 2 (LCO)/graphite (nominal 300 mAh) pouch cells were received from BAK Co. (Shenzhen, China). 1 M LiPF 6 in EC:DEC (BASF, USA) (1:2 v/v) was used as control electrolyte. 2 wt % vinylene carbonate (VC) (99.97% BASF, USA) and/or 2 wt % HQ115 (99.9% purity, 3M, USA) were used as additives. About 1 g of electrolyte was added to the pouch cells. The first charge-discharge cycle (called the formation cycle here) was: hold at 1.5 V for 24 h, charge at 2 mA for 10 h and then at 15 mA (corresponding to C/20) to 4.2 V followed by a discharge to 3.8 V at 15 mA. The total volume of gas generated in the cells after the formation cycle was measured using Archimedes’ principle by weighing the cells while submerged in nano-pure water (18 MΩ) and comparing the weight before and after formation. Two cells with 0.84 g of control electrolyte + 1750 ppm water and 0.79 g of control electrolyte + 1750 ppm water + 2% VC were held at 1.5 V for 45 h and 1.9 V for 10 h and measured by in-situ gas equipment (4). Results and discussion Figure 1 shows the gas volume evolved during formation as a function of the amount of added water. The slope of the gas volume versus water content curve for cells without VC is roughly the same as that for cells with VC. This may suggest that the gas generation mechanism due to added water is the same whether the cells contain VC or not. VC has been shown to limit gas generation in cells without water (4) by presumably changing the distribution of products of electrolyte reduction from gases to liquids or polymers. Figure 2 shows gas evolution versus time for cells with and without VC in the presence of added water. It shows that the gas volume gradually increases during the two-step potential hold at 1.5 V and 1.9 V where no electrolyte reduction or oxidation occur. After the two-step potential hold, the gas volume from added water in both electrolytes roughly match the theoretical calculation that one mole of water produces one mole of hydrogen. This may suggest that added water first reacts with LiPF 6 to produce HF and then the HF reacts with lithium and produces hydrogen. The above results show that more gas is generated when more water is added to the electrolytes. At both 1.5 V and 1.9 V potential holds, water, or HF derived from water, can react with lithiated graphite and can be eliminated, which may be the reason why added water does not have a detrimental effect on cell performance as shown in references 2 and 3. References [1]http://www.targray.com/documents/DMMP-Electrolyte-Solution.pdf, last accessed Feb. 11th, 2014. [2] J. C. Burns et al . J. Electrochem. Soc. , 160, A2281-A2287 (2013) [3] J. C. Burns et al . J. Electrochem. Soc. , 161 A247-A255 (2014) [4] C. P. Aiken, J. Xia, David Yaohui Wang, D.A. Stevens, S. Trussler and J. R. Dahn, An apparatus for the study of in situ gas evolution in Li-ion pouch cells, submitted to J. Electrochem. Soc ., Feb. 14, 2014.

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 distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,390
Score d'incertitude au seuil0,321

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,006
Tête enseignante GPT0,229
Écart entre enseignants0,223 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations1
Publié2014
Routes d'admission1
Résumé présentoui

Explorer davantage

Même revueECS Meeting AbstractsMême sujetAdvanced Battery Technologies ResearchTravaux en français237 207