Investigation of Electron-Beam Induced Damage in Lithium-Ion Batteries
Notice bibliographique
Résumé
Lithium-ion batteries are extensively used to transform chemical energy into the electrical energy and vice versa. These batteries are inevitably the best candidates for portable devices such as mobile phones, laptops and specially in the fast-growing market of electrical automobiles. The performance of these batteries is strongly connected to the microstructure of their electrodes. Thus, improvement of lithium-ion batteries requires an accurate structural investigation of their electrodes which is achievable by using electron microscopes. However, the electron microscopes may damage the specimen during the investigation process. Once the beam electrons penetrate into the material, the columbic force of nucleus and electrons can scatter the beam electrons. When beam electrons undergo high angle scattering events, the law of conservation of momentum required momentum transfer to the atoms in the sample. In cases where the transferred energy is large enough to overcome a barrier called displacement energy (Ed), the atom can be displaced from its original lattice site. This displacement of atoms is called knock-on displacement, a significant source of electron beam damage. As a light element, Lithium has very small displacement barrier which makes the lithium base electrodes vulnerable to the high energy beam of electron microscopes. In this study, we use a Density Functional Theory (DFT) based method called Nudged Elastic Band (NEB) to calculate the displacement energies. These values were then applied to the conservation of momentum to find the threshold displacement energy which is the beam energy that creates the knock-on damage inside the material during the electron microscopic investigation. Finding the safe electron beam energy range opens a new door for more accurate structural characterization of lithium compounds as a step for further improvement of lithium ion batteries.
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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 | 0,000 | 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 ».