First‐principle calculation of distorted T‐carbon as a promising anode for Li‐ion batteries with enhanced capacity, reversibility, and ion migration properties
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Carbon group element‐based materials are the most widely used anode materials for Li‐ion batteries (LIBs). However, their performance is limited by the low capacity (eg, graphite) or high‐volume changes (eg, Si and Sn). Therefore, exploring high‐performance anode materials is quite appealing and promising. By first‐principle calculations in this study, we found that distorted T‐carbon (DTC) as a desired LIB anode shows properties of the enhanced capacity, decreased volume change, and the increased ion migration. The origin of such improved properties is attributed to the interconnected tunnels and large cavities of the carbon skeleton. The theoretical specific capacity of DTC is found to be 558 mAh/g, which is 1.5 times higher than that of commercial graphite anodes. Interestingly, the volume change of the DTC anode is only 3% at the full‐lithiation state (one‐fifth of that of the commercial graphite anode), which can overcome the pulverization problem in most high‐capacity anode materials and attain a longer cycling lifetime. Both transition state calculations and molecular dynamics simulations demonstrate that the Li‐ion migration barrier is less than 0.1 eV and the Li‐ion vacancy is only 0.2 eV, enabling its promising rate performance. This study provides a new and effective strategy to improve the anode properties of LIBs.
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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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 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 ».