Evaluation of the Electrochemical Performance of Li<sub>4</sub>Ti<sub>5-X</sub>Al<sub>x</sub>O<sub>12 </sub>as Anode Material for Lithium-Ion Batteries
Notice bibliographique
Résumé
Rechargeable lithium-ion batteries (RLIBs) have shown potential as future batteries for electric vehicles and portable electronics. This results from their high energy density, high power, environmental safety, low cost electrode materials and long life. While during the charge/discharge processes the lithium-ions intercalate and de-intercalate from the electrodes, such that the performance of the RLIBs depends mostly on the material properties. This perspective has led to the development of novel anode materials to advance from the use of graphite and other carbon based materials. Some drawbacks of these materials include safety concerns, low operating voltage, and shorter lifetime. The spinel-type lithium titanate (Li4Ti5O12, LTO) as a promising anode material has become more attractive for its negligible lattice changes during cycling, high theoretical capacity (175 mAh/g), flat voltage plateau of 1.55 V vs Li/Li+, long cycling stability and environmental compatibility. This outlook introduced more studies on the improvement of the low electronic conductivity and low diffusion coefficient of the Li-ions in LTO which hinders the advancement of the LTO to meet requirements for high capacity large scale applications. In this work, a comprehensive study of doping with aluminium (Al) on the titanium site was carried out with aim to improve the capacity and cyclability performance. Al-doped LTO in the form of Li4Ti5-xAlxO12 (x = 0, 0.05, 0.1, 0.15, 0.2) was synthesized via a conventional solid state reaction in an air atmosphere. Al-doping does not change the plateau voltage (1-2.5 V) of LTO during cycling, but showed a slight increase in the polarization of the electrode especially for 0.05Al. Li4Ti4.85Al0.15O12 demonstrated an increase in the initial discharge capacity (172 mAh/g) relative to Li4Ti5O12 (154 mAh/g) and an improved rate capability and cyclability. The enhanced electronic conductivity and rate capability can be attributed to the mixture of the redox couple of Ti3+/Ti4+ and high Li+ diffusivity. Moreover, the enhanced cyclability results from the stability of Al-O than for Ti-O in the octahedral coordination polyhedron, thus strengthening the stability of the spinel structure.
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 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 | 0,000 | 0,000 |
| 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 ».