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Enregistrement W4285399740 · doi:10.1149/ma2022-012200mtgabs

Investigation of Redox Shuttle Generation in LiFePO<sub>4</sub>/Graphite and NMC811/Graphite Cells for Different Additives and Conducting Salts

2022· article· en· W4285399740 sur OpenAlexaff
Thomas Boulanger, Ahmed Eldesoky, C. P. Aiken, E. R. Logan, Saad Azam, J. R. Dahn, Michael Metzger

Notice bibliographique

RevueECS Meeting Abstracts · 2022
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueAdvanced Battery Technologies Research
Établissements canadiensUniversité de SherbrookeDalhousie University
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésElectrolyteGraphiteEthylene carbonateAnodeMaterials scienceDissolutionDimethyl carbonateChemical engineeringCathodeInorganic chemistryChemistryElectrodeOrganic chemistryMetallurgyMethanol

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

LFP/Graphite cells are attractive because they are cheaper[1], safer[2,3] and can achieve acceptable energy density for most applications. A limitation of the LFP/Graphite cells is their inferior capacity retention at elevated temperature when compared to NMC/Graphite cells especially in the absence of electrolyte additives, e.g., VC (Vinylene carbonate), as observed by our group in a recent study[4].The time it takes for a LFP graphite cell to completely self-discharge at 60oC is around 500 hours with a base electrolyte of 1.5 M LiPF6 (Lithium hexafluorophosphate) dissolved in 7:3 DMC:EC (Dimethyl carbonate/ethylene carbonate)[4]. It also has been observed that during cycling some Fe will accumulate on the anode which can be explained by dissolution of Fe from the cathode and subsequent deposition on the anode. With the same electrolyte as mentioned before we can observe up to 0.2 μg/cm2 on the anode after 60 cycles at 40⁰C[4]. The goal of this research is to understand what is happening inside the LFP/Graphite cells by analyzing the electrolyte from cells that only did a formation procedure. We were able to extract different electrolytes from LFP/Graphite and NMC811/Graphite pouch cells. We expected the electrolyte to stay clear as it was just after preparation, but we observed yellow and red colors depending on the temperature of formation. If the electrolyte contained 2%wt VC, no color change was observed. The different electrolytes used for the experiments were LiPF6, LiFSI (Lithium bis(fluorosulfonyl)imide) and LiPF6+2%wt VC all dissolved in 7:3 DMC:EC. The extracted electrolytes were put inside coin cells with an Al foil working-electrode (WE) and a Li foil counter-electrode (CE) and cyclic voltammetry (CV) was done on them from 2.6 V - 3.75 V vs. Li+/Li. The CV traces show the presence of current in the μA range for electrolyte without VC extracted from LFP cells, indicating the presence of a reversible shuttle species. The electrolyte with no VC expected from LFP cells showed more current than the corresponding electrolyte extracted from NMC811 cells. There was almost no current in the coin cells using electrolytes with 2% VC extracted from the LFP and NMC811 cells. We also made systematic experiments at different formation temperature and different wait times before extraction. Figure 1: Observation of the different electrolytes extracted from LFP/Graphite cells with a) 1.5 M LiPF6 EC:DMC 3:7 and b) 1.5 M LiPF6 +2%wt VC EC:DMC 3:7 that did formation at 25, 40 ,55 and 70⁰C (left to right). References W. Li, Y. Cho, W. Yao, Y. Li, A. Cronk, R. Shimizu, M. A. Schroeder, Y. Fu, F. Zou, V. Battaglia, A. Manthiram, M. Zhang, and Y. S. Meng. “Enabling high areal capacity for Co-free high voltage spinel materials in next-generation Li-ion batteries”, Journal of Power Sources, 473 (2020). D. Jian, T. Xuan, D. Haifeng, Y. Ying, W. Wangyan, W. Xuezhe, and H. Yunhui. “Building Safe Lithium-Ion Batteries for Electric Vehicles: A Review”, Electrochem. Energ. Rev. 3, 1–42 (2020). W. Li, H. Wang, Y. Zhang, and M. Ouyang. “Flammability characteristics of the battery vent gas: A case of NCA and LFP lithium-ion batteries during external heating abuse”, Journal of Energy Storage, 24 (2019) E. R. Logan, H. Hebecker, A. Eldesoky, A. Luscombe, M. B. Johnson, and J. R. Dahn. “Performance and Degradation of LiFePO4/Graphite Cells: The Impact of Water Contamination and an Evaluation of Common Electrolyte Additives”, Journal of The Electrochemical Society, 167, 13 (2020) 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)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
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: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,001
Score d'incertitude au seuil0,003

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

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

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.

Tête enseignante Opus0,036
Tête enseignante GPT0,245
Écart entre enseignants0,208 · 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
GenreEmpirique

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
Publié2022
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