Toward the Development of a High-Voltage Mg Cathode Using a Chromium Sulfide Host
Notice bibliographique
Résumé
Development of Mg-ion batteries as advanced electrochemical energy storage systems relies on the design and discovery of high-voltage positive electrode (cathode) materials. To date, a variety of sulfide cathodes have been reported (e.g., Mg x Mo 6 S 8, Mg x Ti 2 S 4, etc.), but the voltages of these materials are too low to prepare a high energy density Mg cell. Theoretical computations predicted that Mg x Cr 2 S 4 operating with the high-voltage Cr 3+/4+ redox couple would serve as a suitable cathode candidate, but experimental attempts to extract Mg 2+ from the lattice have been largely unsuccessful. We show that reversible electrochemical activity within a thiospinel framework ( AB 2 S 4 ) relies on a redox-active transition metal present in the B site; otherwise, anionic redox activity triggers decomposition of the spinel structure. Since Cr and S states are highly coupled in MgCr 2 S 4, the Cr 3+/4+ redox couple is inaccessible so that reversible (de)intercalation of Mg 2+ cannot occur and charging leads to dissolution of the active material. These findings point to an insufficiency in the screening criteria previously used to identify MgCr 2 S 4 as a promising Mg cathode. Thus, a computable descriptor based on the electronic structure of the discharged material is proposed to predict the prevalence of cation vs anion redox and improve future surveys of potential candidates. It is unlikely that the high-voltage Cr redox couple will be accessible to oxidation in the presence of sulfur within the restrictions of a spinel framework; however, it is possible that a suitable layered Mg x CrS 2 structure could serve as a reversible high-voltage Mg cathode.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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.
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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 ».