In situ study of the degradation phenomena induced by lithiation/delithiation cycle of a composite <scp>S</scp> i‐based anode by the mean of <scp>X</scp> ‐ray tomography
Notice bibliographique
Résumé
In the context of increasing energy density of lithium‐ion batteries, silicon is of high interest with his high theoretical gravimetric capacity, ten times higher than the commonly used carbon. However the use of silicon is faced to huge hurdles such as poor life time of those electrodes and not sufficient sustainability versus high current density (commonly used in EVs and HEVs). The poor cycle life of Si‐based electrodes is mainly due to their large volume variation upon cycling, inducing electrical disconnections and instability of the solid electrolyte interface (SEI). The study of the morphological variation of Si‐based electrodes upon cycling is thus highly relevant to evaluate their degradation and to optimize their formulation and architecture. However, this is challenging considering their complex three‐dimensional structure and their major evolution with cycling. Furthermore, samples are fragile and reactive and therefore difficult to prepare for bulk observations. In this context, X‐ray tomography appears as an effective non‐destructive and 3D observation tool. In this communication, in‐situ synchrotron X‐ray tomography analyses are performed on Si‐based electrodes prepared from a pH3 buffered slurry of ball‐milled Si powder + carbon black + carboxymethylcellulose (CMC) (80/12/8) loaded into a carbon paper (AvCarb EP40) by impregnation, in order to get a clear view of the 3D architecture of the electrode with cycling. From the initial state, represented in Fig. 1, to fully lithiated and then fully delithiated state, X‐ray scans were performed each thirty minutes to continuously follow the morphological evolution of the electrode structure. After an appropriate image reconstruction and segmentation procedure, phase identification has been achieved. Moreover the separation of a void porosity and an electrolyte phase was possible and the quantifying of the pore size distribution evolution with cycling, as shown in Fig. 2. Also key morphological parameters of these Si‐based electrodes and their evolution with cycling are determined, such as the electrode thickness and volume fraction of the pores as shown in Fig. 3. Those results may greatly enlighten the understanding of degradation phenomena in the Si‐based electrodes and help develop new composite electrodes formulation for sustainable applications.
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 distillée sur la base complète
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 | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 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 | 0,001 | 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.
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 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 ».