Constructing a 4 Volt Aqueous Lithium Ion Battery Using Acrylate-Based Gel Electrolytes
Notice bibliographique
Résumé
Highly concentrated solutions of lithium salts in water have made sweeping strides from the time in the early 2010s where aqueous electrolytes could operate a battery within an electrochemical window no more than 1.5V wide. In this presentation, we discuss the construction of a lithium ion battery using graphite as the anode and LiCoO2 as the cathode to make a cell with a 4.2V potential. The primary electrolyte is a water:trimethylphosphate hybrid with a water mole fraction of 0.44 and LiTFSI salt at a concentration of 9 molal. This aqueous hybrid electrolyte can be formed into a gel electrolyte by directly polymerizing acrylate-based monomers and crosslinkers dissolved in the electrolyte. We demonstrate that by protecting the graphite anode using an acrylate gel with a fluoroethylene carbonate-based liquid electrolyte, the battery cell can be cycled repeatedly between 3.0V and 4.2V just like a cell using organic carbonate electrolytes. The advantage of the aqueous hybrid electrolyte is that it is non-flammable, and a cell using aqueous gel electrolytes can withstand damage and even be cut open while operating with no risk of fire or explosion. The manufacturing and performance characteristics of the aqueous 4V battery will be discussed as well as the interfacial issues that come about with the use of aqueous gel electrolytes in a 4V-capable battery system.
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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 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
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 ».