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Enregistrement W7028193665

3D Printing Technology Applied in Lithium Metal Batteries: From Liquid to Solid.

2021· article· en· W7028193665 sur OpenAlexfundno aff

Notice bibliographique

RevueScholarship@Western (Western University) · 2021
Typearticle
Langueen
DomaineMaterials Science
ThématiqueQuasicrystal Structures and Properties
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of Canada
Mots-clésAnodeCathodeFaraday efficiencyEnergy storageBattery (electricity)ElectrolytePorosityElectrodeElectrochemistry
DOInon disponible

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Li-metal batteries are strongly considered to be one of the most promising candidates for high energy density energy storage devices in our modern society. However, the state-of-the-art Limetal batteries are still limited by several challenges including 1) low energy/power density; 2) Li dendrite growth; 3) low coulombic efficiency, and 4) safety concerns within the liquid electrolyte. This thesis mainly focuses on addressing these challenges by using a 3D printing technique to realize high energy/power density Li-metal batteries.\nA self-standing high areal energy density cathode for Li-S battery was developed by the 3D printing method in the first part. The optimized porosity and conductivity of cathode design from macroscale to the nanoscale are beneficial for Li+/e- transport in a thick electrode. This work offers a new strategy to fabricate high sulfur loading cathodes and improve the electrochemical performance of advanced Li-S batteries.\nHowever, Li+ transport is usually poor in thick cathodes, resulting in low capacity output, fast capacity decay, and large overpotential. To tackle the issue of thick sulfur cathodes, a thickness independent electrode structure is proposed in the second part which can transform a thick electrode into a combination of vertically aligned “thin electrodes”.\nApart from the cathode, Li anode also plays an important role in determining the Li-metal batteries performance. Herein, in the third part, a 3D-printed vertically aligned Li anode (3DP-VALi) is shown to efficiently guide Li deposition via a “nucleation within micro-channel walls” process, enabling a high-performance dendrite-free Li anode.\nIssues like leakage, flammability, and electrochemical instability of liquid electrolytes have triggered safety issues as well as restrictions on the practical application of Li-metal batteries. Herein, in the fourth part, an ultra-high-energy/power density quasi-solid-state Li-Se battery was realized by combining a 3D-printed carbon nanotube interlayer with a high Se-loading gel polymer electrolyte-filled cathodes.\nTo achieve a high energy density all-solid-state Li metal battery, a dual vertically aligned electrodes structure with well-controlled microscale features is proposed in the fifth part to promote the development of fast charging all-solid-state Li metal battery.\nIn summary, these five parts in this thesis provide an important guide to achieve a high energy density Li metal battery by a 3D printing technique

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: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,003
Score d'incertitude au seuil0,010

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0030,002

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 Opus0,050
Tête enseignante GPT0,284
Écart entre enseignants0,234 · 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
Publié2021
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