Interactions between Positive and Negative Electrodes in Li-Ion Cells Operated at High Temperature and High Voltage
Notice bibliographique
Résumé
When NMC/graphite Li-ion cells are operated at elevated temperature or at a cutoff potential above 4.2 V, electrolyte oxidation becomes increasingly severe leading to gaseous products and other oxidized species. These generated gas products and oxidized species can migrate to, and then interact with, the negative electrode. A variety of cell formats (pouch cells, symmetric cells and coin cells) as well as pouch bags, containing only a delithiated positive electrode or a lithiated negative electrode, were used to investigate electrode/electrode interactions. Open circuit potential measurements during high temperature storage, ex-situ measurements of gas volume produced versus time, gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) of the gases produced and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) of the electrodes versus time were performed. During storage at 60°C, pouch bags containing only a lithiated negative electrode and electrolyte produced no gas while charged full pouch cells produced some gas and pouch bags containing only a delithiated positive electrode and electrolyte produced a significant amount of gas. The predominant gas produced in the positive electrode pouch bags was CO2 while virtually no CO2 was detected in the gases evolved in the charged full cell, suggesting that the negative electrode in the full cell consumes CO2 generated at the charged positive electrode. In addition, the impedance of the surface film on the charged positive electrodes in the pouch bags increased at least three times more than the positive electrodes in the charged pouch cells, even though they were both in contact with electrolyte for the same period of time. These impedance results suggest that oxidized species created at the positive electrode in the pouch bag remain in the vicinity of the positive electrode and create a high impedance film possibly a rock salt surface layer, while the same species migrate to the negative and are "consumed" in the pouch cell where the impedance of the positive electrode remains small. These interactions are apparently essential for the health of a NMC/graphite Li-ion pouch cell when operated at an elevated temperature or at a cutoff voltage above 4.2 V.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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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.
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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 ».