Development of Nanostructured LiMPO4 (M=Fe, Mn) as Cathodes for High Performance Lithium-Ion Batteries
Notice bibliographique
Résumé
Olivine LiFePO4 has garnered the most interest because of its environmental benignity, high safety and theoretical capacity. However, the major limitation for LiFePO4 is the intrinsically poor electronic conductivity and ionic conductivity. The sluggish kinetics for LiFePO4 could be overcome by reducing the size, coating with conductive carbon, or doping with isovalent ions. The decrease of the size to nanoscale could shorten the diffusion time of Li ions in LiFePO4 during intercalation/deintercalation process, but the nano-size active material usually accompanies with low tap density. Carbon coating and carbon addition could alleviate the poor electronic conductivity. However, simple or nonuniform carbon coating cannot obtain an ideal electrochemical performance due to the fact that the electrons could not reach some positions where Li ions charge/discharge takes place. The research in this thesis aims at developing high electrochemical performance of the LiFePO4 composite.\nIn this research, we proposed as follows: (1) three dimensional (3D) porous LiFePO4 in microscale. The porous strategy could allow efficient percolation of the electrolyte through the electrode, favoring the electrolyte access to active materials via the pores, then make full use of electrode material; (2) the nanosized LiFePO4 anchors in the 3D conducting network. This could achieve fast electronic and ion conduction, leading to high performance of the composites.\nTherefore, we first reported 3D porous LiFePO4 with N-CNTs, CNTs and graphene fabricated by using sol-gel approach. The highly conductive and uniformly dispersed N-CNTs and graphene nanosheets incorporated into 3D interlaced porous LiFePO4, which could facilitate the electric and lithium ion diffusion rate, thus resulting in high performance of LiFePO4 electrodes.\nWe also reported the nanosized and unfolded graphene modified LiFePO4 composites.The LiFePO4 nanoparticles anchored to 3D conducting unfolded graphene network resulted in almost theoretical capacity (171 mAh g-1). One-dimensional LiFePO4@CNTs nanowires have been prepared, while 3D CNTs conducting network structure was also obtained simultaneously. The LiFePO4@CNTs nanowires can give excellent cycling stability and rate capability.\nThe effect of Mn concentration on the morphology of LiFePO4 and the electrochemical performance have been investigated\nIn summary, the discoveries in this thesis contribute to a better understanding and design on LiFePO4 candidate and provide novel hierarchical nanostructured materials as electrodes applied in LIBs as power sources for EVs or HEVs.
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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 | 0,001 |
| 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 ».