Rational Design and Mechanical Understanding of Three-Dimensional Macro-/Mesoporous Silicon Lithium-Ion Battery Anodes with a Tunable Pore Size and Wall Thickness
Notice bibliographique
Résumé
Silicon is regarded as one of the most promising next generation lithium-ion battery anodes due to its exceptional theoretical capacity, appropriate voltage profile, and vast abundance. Nevertheless, huge volume expansion and drastic stress generated upon lithiation cause poor cyclic stability. It has been one of the central issues to improve cyclic performance of silicon-based lithium-ion battery anodes. Constructing hierarchical macro-/mesoporous silicon with a tunable pore size and wall thickness is developed to tackle this issue. Rational structure design, controllable synthesis, and theoretical mechanical simulation are combined together to reveal fundamental mechanisms responsible for an improved cyclic performance. A self-templating strategy is applied using Stöber silica particles as a templating agent and precursor coupled with a magnesiothermic reduction process. Systematic variation of the magnesiothermic reduction time allows good control over the structures of the porous silicon. Finite element mechanical simulations on the porous silicon show that an increased pore size and a reduced wall thickness generate less mechanical stress in average along with an extended lithiation state. Besides the mechanical stress, the evolution of strain and displacement of the porous silicon is also elaborated with the finite element simulation.
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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 | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 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 | 0,000 | 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 ».