A medium-entropy transition metal oxide cathode for high-capacity lithium metal batteries
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The limited capacity of the positive electrode active material in non-aqueous rechargeable lithium-based batteries acts as a stumbling block for developing high-energy storage devices. Although lithium transition metal oxides are high-capacity electrochemical active materials, the structural instability at high cell voltages (e.g., >4.3 V) detrimentally affects the battery performance. Here, to circumvent this issue, we propose a Li1.46Ni0.32Mn1.2O4-x (0 < x < 4) material capable of forming a medium-entropy state spinel phase with partial cation disordering after initial delithiation. Via physicochemical measurements and theoretical calculations, we demonstrate the structural disorder in delithiated Li1.46Ni0.32Mn1.2O4-x, the direct shuttling of Li ions from octahedral sites to the spinel structure and the charge-compensation Mn3+/Mn4+ cationic redox mechanism after the initial delithiation. When tested in a coin cell configuration in combination with a Li metal anode and a LiPF6-based non-aqueous electrolyte, the Li1.46Ni0.32Mn1.2O4-x-based positive electrode enables a discharge capacity of 314.1 mA h g−1 at 100 mA g−1 with an average cell discharge voltage of about 3.2 V at 25 ± 5 °C, which results in a calculated initial specific energy of 999.3 Wh kg−1 (based on mass of positive electrode’s active material).
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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 ».