Synthesis of Co-Free Ni-Rich Single Crystal Positive Electrode Materials for Lithium Ion Batteries: Part I. Two-Step Lithiation Method for Al- or Mg-Doped LiNiO<sub>2</sub>
Notice bibliographique
Résumé
Increasing the Ni content of a Ni-rich layered positive electrode material is one common way to improve energy density of Li-ion cells but normally leads to shorter cell lifetimes. Single crystalline materials have been shown to improve the cell lifetime by reducing the degree of material degradation. This first study in a two part series investigates the synthesis of Co-free single crystalline LiNi0.95Al0.05O2 and LiNi0.975Mg0.025O2 via a two-step lithiation method. This method consists of a first step heating of the precursors at high temperatures but with deficient Li to grow crystalline particles and then a second step at lower temperature to fully lithiate the material. The synthesized materials were characterized by scanning electron microscopy and X-ray diffraction to understand the impact of synthesis conditions. Single crystal materials were successfully synthesized, and Mg-containing single crystal materials achieved micron-sized particles with as low as 2% Ni in the Li layer. Al-containing single crystal materials could not avoid the formation of Li5AlO4 impurity for all conditions tested. The presence of Li or Mg and high temperatures were identified as factors that promote crystallite growth. Selected samples were characterized electrochemically and compared to their polycrystalline counterparts. Mg-containing single crystal materials are not yet competitive with their polycrystalline counterparts yet, and further understanding and development is needed.
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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 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».