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Enregistrement W4309838310 · doi:10.1149/ma2022-024441mtgabs

(Digital Presentation) Investigation on Reusability of Garnet-Type Ta-Doped Li<sub>7</sub>La<sub>3</sub>Zr<sub>2</sub>O<sub>12</sub> Solid Electrolyte Degraded By Li Dendrite Growth

2022· article· en· W4309838310 sur OpenAlexaff
Ryoji Inada, Shotaro Miyake, Venkataraman Thangadurai

Notice bibliographique

RevueECS Meeting Abstracts · 2022
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueAdvanced Battery Materials and Technologies
Établissements canadiensUniversity of Calgary
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésMaterials scienceElectrolyteAnodeFast ion conductorShort circuitChemical engineeringElectrical engineeringElectrodeChemistry

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Development of solid inorganic lithium (Li) ion conducting materials for the use as solid electrolytes is indispensable for the realization of next-generation all-solid-state Li batteries with high safety and reliability. Among various oxide-based solid electrolyte materials, a garnet-type oxide with the formula of Li7La3Zr2O12 (LLZO) has attracted much attention because of its high Li ion conductivity at room temperature, excellent thermal performance, and high stability against Li metal.1,2) However, the formation of a solid-solid interface between LLZO and the Li metal anode is challenging. Poor interfacial connection causes non-uniform Li plating and intergranular penetration of Li dendrite in polycrystalline LLZO when the cell is cycled particularly at high current densities, resulting in internal short-circuit failure.3–5) There is no doubt that the establishment of prevention technology for short-circuit failures is a top priority issue for the development of all-solid-state Li metal batteries.5) On the other hand, from the viewpoint of effective use of material resources, the possibility of reusing LLZO extracted from a solid-state battery after a short-circuit failure occurred is worth considering. In this work, we investigated the reusability of a Ta-doped Li6.55La3Zr1.55Ta0.45O12 (Ta-LLZO) solid electrolyte shorted by Li dendrite growth during electrochemical Li plating/stripping testing for a Li/Ta-LLZO/Li symmetric cell. Ta-LLZO was taken out of a tested cell after the degradation by Li dendrite growth occurred, and then annealed at 700 ºC in air. The annealing temperature was set to suppress possible excess Li loss from Ta-LLZO during post-annealing.6) In the first Li plating/stripping test, the cell was shorted at 0.85 mA cm-2 and the dark gray area with possible Li dendrite growth was confirmed on the surface of Ta-LLZO. This dark gray area turned white but slightly different from the original color of Ta-LLZO by post-annealing. The ionic conductivity of as-synthesized and post-annealed Ta-LLZO was measured and compared. Post-annealed Ta-LLZO retained high room temperature ionic conductivity of 0.82 mS cm-1, which is slightly lower than the conductivity of as-synthesized one (= 0.90 mS cm-1). We also prepared a symmetric cell with the post-annealed Ta-LLZO and Li metal electrodes and the second Li plating/stripping test was carried out. Symmetric cell with post-annealed Ta-LLZO showed stable voltage response. This indicates the possibility of reusing the degraded garnet-type solid electrolyte by Li dendrite growth for an another solid-state Li battery. References 1. R. Murugan, V. Thangadurai, W. Weppner, Angew. Chem., Int. Ed. 46, 7778−7781 (2007). 2. A.J. Samson, K. Hofstetter, S. Bag, V. Thangadurai, Energy Environ. Sci. 12, 2957−2975 (2019). 3. E.J. Cheng, A. Sharafi, J. Sakamoto, Electrochim. Acta 223, 85−91 (2017). 4. R. Inada, S. Yasuda, H. Hosokawa, M. Saito, T. Tojo, Y. Sakurai, Batteries 4, 26 (2018). 5. S. Sarkar, V. Thangadurai, ACS Energy Lett. 7, 1492–1527 (2022). 6. R. Inada, A. Takeda, Y. Yamazaki, S. Miyake. Y. Sakurai, V. Thangadurai, ACS Appl. Energy Mater. 3, 12517–12524 (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 seuil0,005

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 recherche0,0000,000
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 Opus0,012
Tête enseignante GPT0,212
Écart entre enseignants0,199 · 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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