Extreme Cycling Longevity in Additive Free T-Nb<sub>2</sub>O<sub>5</sub> over a Quarter Million Lithiation Cycles
Notice bibliographique
Résumé
Rapid energy storage via intercalation requires quick ionic diffusion and often results in pseudocapacitive behavior. The long-term cycling stability of such energy storage materials remains understudied despite the relevance to their lifetime cost and market feasibility. Orthorhombic niobium oxide (T-Nb2O5)is a rapid ion intercalation material with a theoretical lithiation capacity of 201.7 mAh g-1 (Li2Nb2O5) and good cycling stability due to the minimal unit cell strain during (de)intercalation. Prior reports of T-Nb2O5 cycling between 1.3-3.1 V vs. Li/Li+ noted a 50% loss in capacity after 10k cycles, stemming from a convolved effect of amorphization, dissolution, and/or delamination. Here, cyclic voltammetry is used to identify the role of the voltage window, state of charge (SOC), and potentiostatic holds on the cycling stability of mesoporous T-Nb2O5 thin films. Films cycled at high-rate between 1.2-3.0 V vs. Li/Li+ without voltage holds (kinetically limited SOC of Li1.1Nb2O5) exhibited extreme cycling stability with 90.8% ± 2.1% capacity retention after a quarter million cycles without detectable morphological/crystallographic changes.1 In contrast, inclusion of 60 s voltage holds (SOC of Li2.18Nb2O5) led to rapid capacity loss with only a 61.6% retention after 10k cycles and corresponding x-ray diffraction evidence of amorphization. Cycling with other limited voltage windows identified that most crystallographic degradation occurred at higher extents of lithiation (<1.4 V vs Li/Li+). These results reveal remarkable stability, up to 25x higher than what has been previously observed, over limited conditions and suggest that T-Nb2O5 amorphization is associated with high extents of lithiation. [1] Wechsler, S. C.; Gregg, A.; Stefik, M. Highly Reversible Lithiation of Additive Free T-Nb2O5 for a Quarter of a Million Cycles. Adv. Funct. Mater. 2023, ASAP. 10.1002/adfm.202312839.
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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) | 0,002 | 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 ».