Numerical simulations of cyclic voltammetry for lithium-ion intercalation in nanosized systems : Finiteness of diffusion versus electrode kinetics
| Autor: | Harry E. Hoster, O. A. Oviedo, Michael P. Mercer, E. M. Gavilán-Arriazu, O.A. Pinto, Daniel E. Barraco, Ezequiel P. M. Leiva |
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| Jazyk: | angličtina |
| Rok vydání: | 2020 |
| Předmět: |
Materials science
Ciencias Físicas Intercalation (chemistry) chemistry.chemical_element 02 engineering and technology 010402 general chemistry 01 natural sciences Ion Electrochemistry LITHIUM General Materials Science Kinetic Monte Carlo Electrical and Electronic Engineering Diffusion (business) Voltammetry VOLTAMETRY Elektrotechnik 021001 nanoscience & nanotechnology Condensed Matter Physics SIMULATIONS 0104 chemical sciences chemistry Chemical physics INTERCALATION Lithium Particle size Cyclic voltammetry 0210 nano-technology CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS Física de los Materiales Condensados |
| Popis: | The voltammetric behavior of Li+ intercalation/deintercalation in/from LiMn2O4 thin films and single particles is simulated, supporting very recent experimental results. Experiments and calculations both show that particle size and geometry are crucial for the electrochemical response. A remarkable outcome of this research is that higher potential sweep rates, of the order of several millivolts per second, may be used to characterize nanoparticles by voltammetry sweeps, as compared with macroscopic systems. This is in line with previous conclusions drawn for related single particle systems using kinetic Monte Carlo simulations. The impact of electrode kinetics and finite space diffusion on the reversibility of the process and the finiteness of the diffusion in ion Li / LiMn2O4 (de)intercalation is also discussed in terms of preexisting modeling. Fil: Gavilán Arriazu, Edgardo Maximiliano. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentina Fil: Mercer, M.P.. Lancaster University; Reino Unido Fil: Pinto, Oscar Alejandro. Universidad Nacional de Santiago del Estero. Instituto de Bionanotecnología del Noa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Bionanotecnología del Noa; Argentina Fil: Oviedo, Oscar Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba; Argentina Fil: Barraco Diaz, Daniel Eugenio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentina Fil: Hoster, H. E.. Lancaster University; Reino Unido Fil: Leiva, Ezequiel Pedro M.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba; Argentina |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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