Comparative Study of Fluorinated and Non-Fluorinated Electrolytes in Li[Ni<sub>x</sub>Mn<sub>y</sub>Co<sub>z</sub>]O<sub>2</sub>/Graphite Pouch Cells
Notice bibliographique
Résumé
The fluorinated electrolyte system, fluoroethylene carbonate (FEC)/bis (2,2,2-trifluoroethyl) carbonate (TFEC) (1/1 w/w), has shown promising performance when Li[Ni0.42Mn0.42Co0.16]O2(NMC442)/graphite pouch cells were operated at 4.5 V.1 Therefore Li[Ni1/3Mn1/3Co1/3]O2(NMC111), NMC442, Li[Ni0.5Mn0.3Co0.2]O2(NMC532), Li[Ni0.6Mn0.2Co0.2O2](NMC622), Al2O3 coated NMC532 and Al2O3 coated NMC622/graphite pouch cells were examined using the FEC/TFEC electrolyte system and compared to cells made with the traditional electrolyte solvent system: ethylene carbonate (EC)/ethyl methyl carbonate (EMC) (3/7 w/w). Both electrolyte systems contained 1M LiPF6 and 2% prop-1-ene-1,3-sultone (PES) plus 0.5% methylene methane disulfonate (MMDS) as electrolyte additives.2,3 This systematic study was performed using the ultra high precision charger (UHPC) at Dalhousie University, electrochemical impedance spectroscopy (EIS), gas evolution measurements and long term cycling tests. A wide upper cut-off voltage window was explored during extensive UHPC testing (from 4.1 V to 4.6 V). The charge end-point capacity slippage, capacity fade, columbic efficiency (CE), impedance change during cycling and gas evolution were compared to measure the effects of different electrolyte solvents on different NMC/graphite pouch cells. Figures 1(a-d) show that the coulombic efficiency (CE) of the FEC/TFEC system is higher than that of the EC/EMC system for all uncoated NMC grades except for NMC622 when the upper cut-off voltage is 4.5 V. This suggests better long term cycling performance at high voltage when FEC/TFEC is used, except for NMC622. The reactions between charged NMC grades (4.5 V) and these two electrolyte systems at elevated temperatures were also investigated by accelerating rate calorimetry (ARC). Figures 1(g-h) show that FEC/TFEC does not affect the thermal performance of NMC532 and NMC622 compared to EC/EMC. However, the self-heating rate of charged NMC111 or charged NMC442 reaction with FEC/TFEC is higher than that of EC/EMC after a temperature greater than 150°C. This means that cell designers will need to may close attention to the impact of fluorinated solvents on cell safety. References: 1. J. Xia, M. Nie, J. C. Burns, A. Xiao, W. M. Lamanna, and J. R. Dahn, J. Power Sources. 307 (2016) 340–350. 2. K.J. Nelson, Jian Xia and J.R. Dahn, J. Electrochem. Soc. 161 (2014) A1884-A1889. 3. J. Xia, N. N. Sinha, L. P. Chen, G. Y. Kim, D. J. Xiong and J. R. Dahn, J. Electrochem. Soc. 161 (2014) A84-A88. 4. J. Xia, M. Nie, L. Ma and J. R. Dahn, J. Power Sources. 306 (2016) 233–240. Figure 1
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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 | 0,000 |
| 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 ».