Evading the efficiency-voltage trade-off in magnesium air battery via a novel active learning framework

电池(电) 电压 材料科学 纳米技术 化学 计算机科学 电气工程 工程类 冶金 物理 热力学 功率(物理)
作者
Hao Liang,Kang Yang,Chenchen Zhao,ChuanYao Zhai,Liang Wu,Wenbo Du
出处
期刊:Applied Surface Science [Elsevier BV]
卷期号:: 159806-159806
标识
DOI:10.1016/j.apsusc.2024.159806
摘要

Reconciling the inherent trade-off between anodic efficiency and discharge voltage in the design of high-energy-density magnesium-air (Mg-air) batteries has been a persistent challenge. Herein, we propose a pioneering active learning strategy that integrates physically motivated variables, machine learning, exploration of the Pareto front, experimental data feedback, and generated data feedback for the purpose of designing magnesium anodes. Within an extensive compositional space (∼350,000 possibilities), we have pinpointed a novel alloy, Mg-1Ga-1Ca-0.5In, exhibiting exceptional performance with high efficiency (64 ± 5.5 % at 1 mA cm−2, 64 ± 0.5 % at 10 mA cm−2) and high voltage (1.80 ± 0.00 V at 1 mA cm−2, 1.57 ± 0.01 V at 10 mA cm−2), surpassing conventional methods of alloying. Subsequent experiments and density functional theory (DFT) calculations have unveiled that the outstanding performance of Mg-1Ga-1Ca-0.5In stems from “grain boundary activation” induced by active second phases and “intra-grain inhibition” resulting from the orbital hybridization between solute atoms and Mg atoms. This study provides a novel research paradigm and offers valuable insights for the further development of high-performance Mg-air batteries.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
日出完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
一点灵光完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
7秒前
cp1690完成签到,获得积分10
8秒前
lurun完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
喜悦跳跳糖完成签到 ,获得积分10
10秒前
刘子煜完成签到 ,获得积分10
10秒前
高高发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
姚可佳完成签到,获得积分10
13秒前
彭于晏应助器123采纳,获得20
14秒前
17秒前
Thi发布了新的文献求助10
18秒前
20秒前
君临发布了新的文献求助10
22秒前
23秒前
23秒前
乐观凌丝发布了新的文献求助10
24秒前
我是老大应助kjj采纳,获得10
27秒前
小奎完成签到,获得积分10
27秒前
silvia发布了新的文献求助10
28秒前
28秒前
28秒前
器123发布了新的文献求助20
29秒前
英俊丹翠发布了新的文献求助10
35秒前
会飞的鱼完成签到 ,获得积分10
42秒前
47秒前
器123发布了新的文献求助20
49秒前
领导范儿应助喝杯水再走采纳,获得20
50秒前
张三的张三完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
jie完成签到,获得积分10
1分钟前
科研通AI5应助轻松的达采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
完美世界应助shor0414采纳,获得10
1分钟前
wanci应助科研通管家采纳,获得30
1分钟前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Biodiversity Third Edition 2023 2000
求中国石油大学(北京)图书馆的硕士论文,作者董晨,十年前搞太赫兹的 500
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 500
Narrative Method and Narrative form in Masaccio's Tribute Money 500
Aircraft Engine Design, Third Edition 500
Neonatal and Pediatric ECMO Simulation Scenarios 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4762321
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4101842
关于积分的说明 12692566
捐赠科研通 3817963
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2107423
邀请新用户注册赠送积分活动 1132048
关于科研通互助平台的介绍 1011106