Understanding Key Limiting Factors of Electrode and Cell Designs in Solid-State Lithium Batteries
Notice bibliographique
Résumé
Solid-state batteries (SSBs) use solid electrolytes (SE) to replace flammable liquid electrolytes that result in safer batteries with increased energy density enabled by lithium metal as an anode. Even though there have been recent major breakthroughs at the material level and some at the cell level, there are still many more challenges to overcome that are mostly related to the solid-solid interfaces besides the grand challenge of manufacturing these type of batteries with or without existing manufacturing processes with the promised energy density ( > 400Wh/Kg) at targeted low costs (< 100$/KWh). For this to happen, it is important to look into all the changes that need to be made at the material, electrode and cell levels compared to what is currently used in Li-ion cells and critically evaluate their impact on the cell energy density. In this work, we have first used an equation that we have previously modified and used to calculate the impact of Si content in Si-graphite composite on the full-cell energy density (2) to evaluate the impact of the following parameters (type of anode-or no anode- and cathode materials. N/P ratio, thickness of SE and most importantly the composite cathode formulation on the full-cell energy density. In the latter, we have evaluated the thickness of two electrodes, amount and volume of cathode active material, and amount of catholyte). We will present the impact of each of the above-mentioned factors on the cell energy density supported by data from half and full cells using composite cathodes coupled with and without lithium metal as an anode. References: (1) Mauro Pasta et al 2020 J. Phys. Energy 2 032008. (2) Chae-Ho Yim, Svetlana Niketic, Nuha Salem, Olga Naboka and Yaser Abu-Lebdeh, 2017, J. Electrochem. Soc. 164 A6294.
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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 | 0,002 | 0,007 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,005 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,002 |
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.
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 ».