Towards Improved Energy Efficiency of Aprotic Li-O<sub>2</sub> Batteries
Notice bibliographique
Résumé
Aprotic Li-O2 batteries have attracted intensive focus worldwide owing to its high energy density (up to 2-3 kWh kg-1), which is theoretically beyond that provided by any other rechargeable devices. Non-aqueous Li-O2 chemistry is based on reversible formation-decomposition of electrically insulating and corrosive Li2O2 at the cathode interface. Presumably, a chemically stable and conductive cathode interface is prerequisite for sustainable cell operation. Until very recently, carbon was the ubiquitous choice of cathode host in a Li-O2 cell. However, it is now accepted that the corrosion processes triggered by Li2O2 and the in-situ generated reactive oxygen intermediates render the Li-O2 cell employing carbon based cathodes highly energy-inefficient (~70%). And a major part of this inefficiency arises out of very high charge overpotential (1-1.5 V) and incomplete charge. In this context, non-carbonaceous cathode hosts possessing stable conductive interface for reduced polarization in O2 evolution, and soluble oxidation catalysts capable of Li2O2 oxidation without a direct electrical contact with the cathode are gaining immense interest. Here, we introduce novel high surface area and conductive inorganic nanostructures as cathode host in Li-O2 cells that improves charge overpotential to a great extent as a direct consequence of suppressed cathode corrosion. We also propose a novel redox mediator with highly favorable features for soluble oxidation catalysis. Characterization techniques ranging from electron microscopy, surface spectroscopy to operando electrochemical mass spectrometry have been applied to investigate the viability of the proposed systems. Through this presentation we not only discuss novel materials and catalysts capable of electrocatalytic oxygen reduction and evolution with improved voltage characteristics, but also present a new understanding of the critical parameters for the positive electrodes in aprotic Li-O2 batteries.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 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 ».