(Invited) Calcium-Ion Cathode Materials
Notice bibliographique
Résumé
Calcium-ion batteries (CIBs) could be an alternative to lithium-ion batteries (LIBs) for certain niche applications due to their theoretically high operating potentials and the high natural abundance of calcium. However, the development of CIBs has been limited by the lack of proper electrolytes and electrode materials due to the difficulties identifying Ca-ion insertion host materials. Previous efforts to develop CIB cathodes have been made mainly based on intercalation materials such as Prussian blue-based materials (1) , layered oxide materials (MoO3 (2), V2O5 (3), CaCo2O4 (4-5), and layered phosphates (VOPO4·2H2O) (6). In this discussion we will be reviewing the state of Ca-ion battery materials and delve into an analysis of several functional polyanionic materials that show promising properties and characteristics as CIB cathodes. The NASICON-type NaV2(PO4)3, derived from de-sodiation of Na3V2(PO4)3, has been shown to reversibly intercalate Ca2+ -ions (capacity 81 mA h g-1) above 3V (vs. Ca2+/Ca) with stable cycling performance. DFT calculations, XAS, XRD, and TEM studies were used to support the insertion of Ca-ions and give insights into the diffusion mechanism of the materials involved (7,8). The presentation will also provide insights into materials design aspects of CIB materials and note areas of need that would benefit the MV battery community. References: (1) Albert L. Lipson, Baofei Pan, Saul H. Lapidus, Chen Liao, John T. Vaughey,Brian J. Ingram “Odyssey of Rechargeable Ca-Ion Batteries: A New Energy Storage System”. Chem. Mat. 2015, 27 , 8442. (2) Marta Cabello, Francisco Nacimiento, Ricardo Alcántara, Pedro Lavela, Carlos Pérez Vicente,José L. Tirado “Applicability of Molybdite as an Electrode Material in Calcium Batteries: A Structural Study of Layer-type CaxMoO3” Chem. Mat., 2018, 30, 5853−5861 (3) M. Bervas, L.C. Klein, G.G. Amatucci “Vanadium oxide–propylene carbonate composite as a host for theintercalation of polyvalent cations”. Solid State Ionics 2005 176, 2735–2747. (4) A. Ponrouch, M.R. Palacin “On the road toward calcium-based batteries” Current Opinion in Electrochemistry 2018, 9, 1-7. (5) Haesun Park, Yanjie Cui, Sanghyeon Kim, J. T. Vaughey, PeterZapol “Ca Cobaltites as Potential Cathode Materials for Rechargeable Ca-Ion Batteries: Theory and Experiment” J. Phys. Chem. C 2020, 124, 5902−5909 (6) J.J. Wang, S.S. Tan, F.Y. Xiong, R.H. Yu, P.H. Wu, L.M. Cui, Q.Y. An “VOPO4 2H(2)O as a new cathode material for rechargeable Ca-ion batteries” Chem Comm. 2020 56 3805. (7) M.L. Mao, T. Gao, T, S.Y., Hou, C.S. Wang “A critical review of cathodes for rechargeable Mg batteries” Chem Soc Reviews 2018 47 8804. (8) T.N. Chen, G.S. Gautam, W.X. Huang, G. Ceder, G “First-Principles Study of the Voltage Profile and Mobility of Mg Intercalation in a Chromium Oxide Spinel” Chem Mat 2018 30 152.
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 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 | 0,001 |
| 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) | 0,022 | 0,013 |
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 ».