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Enregistrement W2727391582 · doi:10.1149/ma2017-02/4/322

Effects of Electrolyte Additives on Unwanted Lithium Plating in Lithium Ion Cells  

2017· article· en· W2727391582 sur OpenAlexaff
Qianqian Liu, Rémi Petibon, J. R. Dahn, Chunyu Du

Notice bibliographique

RevueECS Meeting Abstracts · 2017
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueAdvancements in Battery Materials
Établissements canadiensDalhousie University
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésElectrolyteLithium (medication)ElectrodePlating (geology)ChemistryMaterials scienceAnalytical Chemistry (journal)Inorganic chemistryChromatographyMedicine

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Many electrolyte additives have been shown to promote longer lifetime lithium ion cells by forming protective films on the electrodes [1]. However, the additives used usually lead to higher negative electrode resistance which can increase the likelihood of unwanted lithium plating on the graphite negative electrode especially when charging at high rates and/or low temperatures [2,3]. In this work, effects of different electrolyte additives on unwanted lithium plating were studied in Li[Ni1/3Co1/3Mn1/3O2(NMC111)/graphite pouch cells. The relation between the negative electrode impedance and the onset current for unwanted lithium plating was also studied. Experiments were performed using charge-discharge cycling with different charge rates between 2.8 V - 4.1 V at 20°C. Unwanted lithium plating was detected by the onset of rapid capacity loss during cycling and post-mortem analysis of the negative electrode. Figure 1a shows that rapid capacity loss above the blue dashed line is caused by unwanted lithium plating and cells with the addition of 2% VC, PES211 or 2% TAP demonstrate obvious lithium plating at lower C-rates. Figure 1b shows that the negative electrode impedance depends strongly on the choice of electrolyte additives and the temperature. The negative electrode impedance increases with the addition of 2% VC, PES211 or 2% TAP, suggesting a negative correlation between the negative electrode impedance and the onset current for unwanted lithium plating. Figure 1c shows the calculated current for unwanted lithium plating (Iu) by the expression: Iu = 0.080 V x S/Rnegative, where 0.080 V is the overpotential needed for lithium plating, S is the geometric electrode surface area in a full cell and Rnegative is the area specific negative electrode resistance obtained from negative/negative symmetric cells shown in Figure 1b. Figure 1c shows that the prediction of this simple rule-of-thumb relation agrees well with the trends observed in Figure 1a under conditions where Rnegative is the dominant factor for anode polarization. This simple rule of thumb can be used by those searching for electrolyte additives that simultaneously lead to enhanced life time and the ability to charge at high rate. References: 1. K. Xu, Chem. Rev., 114, 11503–11618 (2014). 2. J.-P. Jones, M. C. Smart, F. C. Krause, B. V. Ratnakumar, and E. J. Brandon, ECS Trans., 75, 1–11 (2017). 3. Q. Q. Liu, R. Petibon, C. Y. Du, and J. R. Dahn, J. Electrochem. Soc., 164, A1173-A1183 (2017). Figure 1a) The capacity loss measured from the C/20 cycles before and after high rate cycling (350 hours of high rate cycling at the C-rates indicated) at 20°C for cells with the baseline electrolyte (1M LiPF6 EC:EMC(3:7)), 2% vinylene carbonate (VC), a ternary additive blend of 2% propene sultone (PES), 1% ethylene sulfate (DTD) and 1% tris(-trimethyl-silyl)-phosphite (TTSPi) (called PES211) and 2% triallyl phosphate (TAP); b) the area-specific Nyquist plots of negative electrode symmetric coin cell impedance divided by two at 20°C and 10°C; c) the measured onset current for unwanted lithium plating for cells with different electrolytes during cycling at 20°C and 10°C as well as the calculated result plotted versus the negative electrode area specific resistance, Rnegative from symmetric cells. Figure 1

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 enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,002
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,001
Score d'incertitude au seuil0,004

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,002
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,000
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,000
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

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.

Tête enseignante Opus0,009
Tête enseignante GPT0,239
Écart entre enseignants0,230 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2017
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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