Charge-Sharing Based Stabilization of Nano-Porous Organic Electrode for Rechargeable Li-Ion Battery
Notice bibliographique
Résumé
Organic-based lithium-ion batteries have garnered increasing attention due to their potential for cost-effectiveness, sustainability, and high energy density. Despite the promising theoretical prediction, the actual battery performance of organic-based electrodes has frequently fallen below the expected values. This discrepancy is primarily attributed to a low density of active sites, limited ion diffusivity, and high solubility to the electrolyte. This study introduces 5,10-dihydro-5,10-dimethylphenazine (DMPZ) as an organic active material, demonstrating superior electrochemical performance characterized by high capacity and prolonged cycle performance. To achieve a high capacity, a cryogenic milling is employed to create a porous nanostructure, enhancing the surface-to-volume ratio without altering the molecular structure. Consequently, the initial specific capacity of the porous DMPZ electrode reaches 184 mAh g -1 at 0.6 C, representing a remarkable 180% increase compared to non-milled DMPZ. To improve cycle stability, a charge-sharing reaction among organic active materials is facilitated by forming an organic nanocomposite comprising DMPZ and various n-type organic materials. The organic nanocomposite effectively mitigates the elution of organic active materials, ensuring unprecedented cycling stability with a capacity retention exceeding 90% over 500 cycles with initial specific capacity of 248 mAh g -1 . C-rate tests at 1.2, 2, 4, and 8 C demonstrate outstanding rate capability, with an average capacity of 105 mAh g -1 at 8 C. The performance enhancement mechanism of the organic nanocomposite cathode is elucidated through experimental analyses, including ex-situ XPS, PiFM, and FTIR. These analyses collectively contribute to a comprehensive understanding of the mechanisms underlying the observed improvements in battery performance.
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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 | 0,001 | 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 ».