Activation with Li Enables Facile Sodium Storage in Germanium
Notice bibliographique
Résumé
Germanium is a promising sodium ion battery (NIB, NAB, SIB) anode material that is held back by its extremely sluggish kinetics and poor cyclability. We are the first to demonstrate that activation by a single lithiation-delithiation cycle leads to a dramatic improvement in the practically achievable capacity, in rate capability, and in cycling stability of Ge nanowires (GeNWs) and Ge thin film (GeTF). TEM and TOF-SIMS analysis shows that without activation, the initially single crystal GeNWs are effectively Na inactive, while the 100 nm amorphous GeTF sodiates only partially and inhomogeneously. Activation with Li induces amorphization in GeNWs reducing the barrier for nucleation of the NaxGe phase(s) and accelerates solid-state diffusion that aids the performance of both GeNWs and GeTF. Low rate (0.1C) Li activation also introduces a dense distribution of nanopores that lead to further improvements in the rate capability, which is ascribed to the lowered solid-state diffusion distances caused by the effective thinning of the Ge walls and by an additional Na diffusion path via the pore surfaces. The resultant kinetics are promising. Tested at 0.15C (1C = 369 mA/g, i.e. Na/Ge 1:1) for 50 cycles the GeNWs and GeTF maintain a reversible (desodiation) capacity of 346 and 418 mAh/g, respectively. They also demonstrate a capacity of 355 and 360 mAh/g at 1C and 284 and 310 mAh/g at 4C. Even at a very high rate of 10C the GeTF delivers 169 mAh/g. Preliminary results demonstrate that Li activation is also effective in promoting cycling stability of Sb blanket films.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi 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.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| 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) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».