High-Throughput Electrochemical Testing of Positive Electrode for Li-Ion Batteries
Notice bibliographique
Résumé
In the search for high-energy Li-ion positive electrodes, the layered lithium NMC oxides have been extensively studied. Despite wide interest in this system, the phase diagram remained poorly understood until recently, which resulted in many conflicting reports in the literature. Combinatorial synthesis, coupled with X-ray diffraction was used to determine the phase diagrams under various synthetic conditions [1-2]. The unexpected complexity seen in this system included multiple 3-phase regions that transform during cooling along with boundaries to single phase regions which also shift during cooling. Even with a deepened understanding of the structural phase diagram, there is still minimal knowledge of how the electrochemical properties evolve across these complex phase spaces. Herein, we adapt a high-throughput electrochemical testing system wherein 64 samples are cycled simultaneously in order to measure the cycling of mg-scale powder combinatorial samples. The methodology involves using a solution-dispensing robot to make the samples by co-precipitation synthesis, followed by high temperature annealing. The samples are subsequently mounted in the combinatorial electrochemical cell and cycled simultaneously. Figure 1 shows cyclic voltammograms obtained for identical LiCoO2 samples (weighing at most 2.5 mg) in the combinatorial cell. A remarkable level of consistency is achieved in comparison to published cyclic voltammograms for LiCoO2 [3]. The described methodology allows for the determination of specific capacity, with an RSD approaching 10%. Given that these combinatorial samples are powders, synthesized using methods comparable to those used commercially, the results scale-up very well. The proof-of-concept of this novel high-throughput electrochemical technique will be presented, exploring the level of precision that can be achieved for important electrochemical metrics (redox potential, specific capacity, irreversible capacity, voltage during storage experiments, etc.). Preliminary results from this combinatorial electrochemistry methodology using the Li-Mn-Ni-O system will be displayed, and the ramifications of electrochemically probing this critical composition space will be examined. [1] McCalla, E., Rowe, A. W., Shunmugasundaram, R., & Dahn, J. R. (2013). Structural study of the Li–Mn–Ni oxide Pseudoternary system of interest for positive electrodes of Li-ion batteries. Chemistry of Materials, 25(6), 989-999. [2] Brown, C. R., McCalla, E., Watson, C., & Dahn, J. R. (2015). Combinatorial study of the Li–Ni–Mn–Co oxide pseudoquaternary system for use in Li–Ion battery materials research. ACS combinatorial science, 17(6), 381-391. [3] Cho, J., Kim, Y.J., Park, P. (2001). LiCoO2 cathode material that does not show a phase transition from hexagonal to monoclinic phase. Journal of the Electrochemical Society, 148(10), A1110-A1115 Figure 1: Cyclic voltammetry of LiCoO2 performed in the high-throughput electrochemical testing system 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 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 | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
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 ».