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Enregistrement W2306890932 · doi:10.1149/ma2014-02/1/18

Two and Three Electrode Electrochemical Cells for Ambient and High Temperature Battery Materials Research

2014· article· en· W2306890932 sur OpenAlexaff
Kalani Periyapperuma, Tuan T. Tran, S. Trussler, Douglas S.M. Iaboni, M. N. Obrovac

Notice bibliographique

RevueECS Meeting Abstracts · 2014
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueAdvanced Battery Technologies Research
Établissements canadiensDalhousie University
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésGasketElectrolyteElectrodeMaterials scienceSeparator (oil production)Composite materialElastomerElectrochemical cellBattery (electricity)ElectrochemistryChemistry

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Introduction Coin cells and Swagelok cells are typically used for two and three electrode electrochemical testing of metal ion battery materials. Commercial three electrode laboratory cells are also available, but are typically expensive and often use elastomeric seals, which react with electrolyte and are not compatible with high temperatures. The use of traditional 2325 coin cell hardware at high temperature applications is limited by the 60°C softening temperature of the cell gasket. At 60°C, the pressure generated by highly volatile solvents can cause the cell to rupture. This is especially troublesome for Mg battery research where volatile solvents are generally used and high temperatures are needed for better intercalation kinetics. Two and three electrode Swagelok cells are more difficult to prepare than standard coin cells. They typically use PTFE ferrules, and care must be taken as PTFE is reactive with electrolyte at low potentials. Here we describe cell hardware based on Conflat vacuum fittings. Typically Conflat vacuum fittings use copper or Viton gaskets. These can either cause a short circuit between two Conflat fittings or react with electrolyte. We have found gasket materials made from stable polymers form effective insulating, electrolyte resistant and high temperature seals in laboratory test cells. Experimental Conflat cells were constructed using standard 2.125" Conflat blank and bored flanges. HDPE or PTFE gaskets were punched from 0.125" sheets using a circular die press. Two electrode cells used the same inner cell stack as a two electrode coin cell (spring, spacer, electrodes, separator). Three electrode cells included a Li or Mg ring reference electrode. 2325 coin cell hardware was used for comparative testing. Results and Discussion Figure 1 shows the cycling performance of a LiFePO 4 (LFP) vs Li two electrode Conflat cell using 1M LiTFSI in PC at 30 o C. It shows no capacity fade and identical performance as coin cells. Figure 2 shows the cycling of a two electrode Li 4 Ti 5 O 12 (LTO)/Li Conflat cell tested at high temperatures. No capacity fade was detected below 110 o C. As the temperature is increased, reactions with the electrolyte caused the capacity to fade due to increased impedance from electrolyte decomposition reactions. Figure 3 shows the cycling performance of a Mo 6 S 8 /Mg/Mg three electrode Conflat cell containing a highly volatile tetrahydrofuran (THF) based electrolyte at 60°C. We have found that three electrode cells using such volatile electrolytes at this temperature are extremely unreliable and difficult to make using coin cell hardware. The conflat cell, on the other hand cycled reversibly, during which time the voltages of the Mg counter and Mo 6 S 8 working electrode were accurately measured without electrolyte polarization using the third electrode. Conflat cells are excellent low cost cell hardware that use readily available parts. They are simple to assemble can be made into two and three electrode cell configurations and particularly useful for high temperature studies. We consider Conflat cells an excellent alternative to coin and Swagelok cell hardware especially in Mg battery research where the electrolyte is volatile and moderately high temperatures are used. Three electrode measurements at high temperature of Li and Mg battery materials and further details regarding Conflat cell design will be discussed.

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 enseignants0,007
Score d'incertitude au seuil0,813

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 recherche0,0000,001
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 Opus0,016
Tête enseignante GPT0,278
Écart entre enseignants0,262 · 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

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