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Enregistrement W3117594143 · doi:10.1149/ma2020-024669mtgabs

Designing +/+ and -/- Symmetric Cells with Matching Full Cell Voltage As a Method to Simplify the Study of Cell Degradation

2020· article· en· W3117594143 sur OpenAlexaff
Yulong Liu, J. R. Dahn

Notice bibliographique

RevueECS Meeting Abstracts · 2020
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueAdvancements in Battery Materials
Établissements canadiensDalhousie University
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésElectrodeElectrolyteDegradation (telecommunications)VoltageElectrochemistryComputer scienceLithium (medication)IonOptoelectronicsMaterials scienceElectrical engineeringAnalytical Chemistry (journal)ChemistryEngineeringChromatographyTelecommunications

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

A lithium-ion cell is a complex electrochemical system with many degradation modes. To further improve the energy density and longevity of lithium-ion cells, various degradation modes have to be first understood before solutions can be devised and applied. To simplify the study of cell degradation, many devices and methods have been proposed1–3. Though these devices and methods are able to simplify degradation studies to some extent, the major drawback is the limited accessibility to many other researchers and scientist, not to mention industrial R&D enterprises. Symmetric cells create an environment where only the positive electrode or only the negative electrode exists. In such an environment, the cell performance is only dictated by one type of electrode and its interaction with the electrolyte, which allows a significant simplification of the study of electrode and electrolyte of interest. In previous symmetric cell studies4,5, the operating voltage of symmetric cells was more or less arbitrarily chosen, that is, the operating voltage of each electrode vs. Li/Li+ in a symmetric cell (electrode voltage) was not purposely designed, but instead, was determined using dVdQ analysis4-6 after symmetric cells were made and cycled. However, it is much more desirable to think the opposite: having the electrode voltage of interest, at what voltage should a symmetric cell shall operate before cells are made and cycled. Knowing this allows a better control of experiments and avoids obtaining the desired electrode voltage by time-consuming trial and error on symmetric cell building and the following dVdQ analysis. More importantly, carefully-designed symmetric cells with electrode voltages of interest facilitate the study of full cell degradation by “deconvolution” of full cell performance into +/+ and -/- symmetric cells with matching voltage ranges, allowing cell degradation to be studied separately and electrodes interactions unraveled. In this presentation, a detailed introduction of designing symmetric cells with desired electrode voltage vs. Li/Li+ that matches a full cell voltage profile will be discussed. Coated and uncoated single crystal NMC532 +/+ symmetric cells and graphite -/- symmetric cells were cycled together with the corresponding full cells. Using this method, two additives, vinylene carbonate (VC) and lithium difluorophosphate (LFO), were chosen to study their effect on positive and negative electrodes. It was found that +/+ cells degrade faster than -/- cells and full cells regardless of electrolyte and the presence of cathode coating. Symmetric cell results show that VC helps more on graphite by forming stable SEI whereas LFO helps more on the positive electrode but not much on graphite. More results will be discussed in the conference. References R. Sahore, F. Dogan, and I. D. Bloom, Chem. Mater., 31, 2884–2891 (2019). C. Bolli, A. Guéguen, M. A. Mendez, and E. J. Berg, Chem. Mater., 31, 1258–1267 (2019). B. Aktekin et al., J. Phys. Chem. C, 122, 11234–11248 (2018). C. Shen et al., J. Electrochem. Soc., 164, A3349–A3356 (2017) P. Ping, Q. S. Wang, J. H. Sun, X. Xia, and J. R. Dahn, J. Electrochem. Soc., 159, A1467–A1473 (2012) H. M. Dahn, A. J. Smith, J. C. Burns, D. A. Stevens, and J. R. Dahn, J. Electrochem. Soc., 159, 0–4 (2012). Figure 1

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 enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: Méthodes
Score de désaccord entre enseignants0,003
Score d'incertitude au seuil0,011

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0020,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0030,002

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.

Tête enseignante Opus0,018
Tête enseignante GPT0,253
Écart entre enseignants0,235 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreMéthodes

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2020
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Résumé présentoui

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