Intercalation chemistry of graphite: alkali metal ions and beyond
Notice bibliographique
Résumé
Reversibly intercalating ions into host materials for electrochemical energy storage is the essence of the working principle of rocking-chair type batteries. The most relevant example is the graphite anode for rechargeable Li-ion batteries which has been commercialized in 1991 and still represents the benchmark anode in Li-ion batteries 30 years later. Learning from past lessons on alkali metal intercalation in graphite, recent breakthroughs in sodium and potassium intercalation in graphite have been demonstrated for Na-ion batteries and K-ion batteries. Interestingly, some significant differences proved to exist for the intercalation of Na+ and K+ into graphite compared with the Li+ case. Such different host-guest interactions are unique depending on the host materials and electrolytes, which greatly contribute to a deeper understanding of intercalation-type electrode materials for next generation alkali metal ion batteries. This review summarizes significant advances from both experimental and theoretical calculations with a focus on comparing the intercalation of three alkali metal ions (Li+, Na+, K+) into graphite and aims to clarify the intimate host-guest relationships and the underlying mechanisms. New approaches developed to achieve favorable intercalation coupled with the challenges in this field are also discussed. We also extrapolate alkali metal ion intercalation in graphite to mono-/multi-valent ions in layered electrode materials, which will deepen the understanding of intercalation chemistry and provide guidance to explore new guests and hosts.
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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) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».