Pioneering Combinatorial Investigation to Unlock the Potential of Lithium Borosilicate Glasses as Solid Electrolytes
Notice bibliographique
Résumé
The development of solid-state electrolytes for lithium-ion batteries (LIBs) focuses on enhancing the safety, lifetime, and energy density. Lithium borosilicate glass ceramics (LBS) have garnered interest due to their electrochemical stability and deformability. However, achieving highly ionic conductive glasses requires fully glassy LBS compositions at high lithium contents and this remains a challenge. To date, only a handful of Li–B–Si–O compositions have been studied as prospective solid electrolytes. Herein, we developed the combinatorial synthesis of glasses by the melt-quench method. We adapted our high-throughput techniques to be able to obtain XRD, ionic conductivity, electronic conductivity, and the electrochemical stability window on these glasses. Furthermore, we designed a high-throughput softness measuring system with exceptional precision for effective determination of deformability and this test demonstrates excellent correlation with the glass transition temperature (a measurement that cannot be performed in high-throughput). Our investigations explored the influence of composition in over 360 different combinations of Li–B–Si–X–O where X are substituents from a list of 55 elements. Low level substitution (1%) was found to increase the solubility of Li in the glasses which in turn dramatically increased the deformability and gave a moderate improvement in ionic conductivity. In addition, our study unveiled that substitutions have an impact on the electrochemical stability window with the Zn-substituted glass demonstrating a greater anodic stability limit compared to the unsubstituted LBS electrolyte. Overall, this study provides valuable insights into lithium borosilicate composition–property relations. Extending combinatorial techniques to the study of glassy solid electrolytes opens up many avenues for accelerated design of this class of materials.
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 distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| 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) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».