Prediction of Structural Stability of Layered Oxide Cathode Materials: Combination of Machine Learning and Ab Initio Thermodynamics

材料科学 结构稳定性 离子键合 堆积 氧化物 热力学 阴极 从头算 相(物质) 理论(学习稳定性) 机器学习 蒙特卡罗方法 密度泛函理论 组态熵 化学稳定性 化学物理 熵(时间箭头) 离子半径 从头算量子化学方法 混合(物理) 离子 统计物理学 电子结构
作者
Liang‐Ting Wu,Milica Zdravković,Dijana Milosavljević,Konstantin Köster,Olivier Guillon,Jyh‐Chiang Jiang,Payam Kaghazchi
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
被引量:2
标识
DOI:10.1002/aenm.202505470
摘要

ABSTRACT Layered oxides have caught much attention as cathode materials for Na‐ion batteries. For a rational cathode material design and performance improvement, accurate prediction of the most stable stacking sequence (e.g., P2 vs. O3 phase) of layered oxides is inevitable. Here, we first developed a data‐driven model based on machine learning (ML) to predict the phase stability of layered oxides. Afterward, with combination of electrostatic analysis, density functional theory, Monte Carlo simulation, and thermodynamics consideration, we validated our ML‐based prediction and gained insight into the interrelation between features and phase stabilities. We found that deep neural networks can predict phase stability with a very high accuracy. TM ionic potential, Na concentration, and TM mixing entropy are identified as the key factors influencing phase classification, with lower TM ionic potential, higher Na content, and higher mixing entropy favoring the O3 phase. We found that Na‐TM and Na‐Na interactions are key factors controlling the phase stability and both are strongly Na concentration dependent. Finally, the TM ionic potential is determined to be the decisive factor controlling Na‐TM interaction and thereby the phase stability of layered oxide cathode materials for Na‐ion 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
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
闪闪的盼海完成签到 ,获得积分10
1秒前
落后的静枫完成签到 ,获得积分10
2秒前
乐观的黎云完成签到 ,获得积分10
2秒前
风中的晓兰完成签到,获得积分10
4秒前
一土完成签到 ,获得积分10
4秒前
6秒前
666完成签到 ,获得积分10
7秒前
CC完成签到,获得积分10
7秒前
JiangHb完成签到,获得积分10
16秒前
BCKT完成签到,获得积分10
23秒前
火星上访天完成签到 ,获得积分10
27秒前
wuxinrong完成签到 ,获得积分10
27秒前
27秒前
老莫完成签到 ,获得积分10
29秒前
Davin_ji完成签到 ,获得积分10
29秒前
落后的雪青完成签到,获得积分10
31秒前
凌泉完成签到 ,获得积分10
31秒前
科研通AI6.4应助动听饼干采纳,获得10
33秒前
RJ发布了新的文献求助20
34秒前
pepper完成签到,获得积分10
34秒前
strama完成签到,获得积分0
38秒前
38秒前
春春完成签到,获得积分10
39秒前
迷惘的桃花完成签到 ,获得积分10
39秒前
39秒前
40秒前
43秒前
Nene完成签到 ,获得积分10
45秒前
aaa完成签到 ,获得积分10
46秒前
不再挨训完成签到 ,获得积分10
47秒前
南攻完成签到,获得积分10
48秒前
Mason完成签到,获得积分10
50秒前
不好吃完成签到 ,获得积分10
51秒前
harden9159完成签到,获得积分0
53秒前
心灵美晓完成签到,获得积分10
54秒前
54秒前
知行合一完成签到,获得积分10
54秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
54秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
54秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
55秒前
高分求助中
On lateral buckling of armouring wires in flexible pipes 10000
(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
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 700
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7744743
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9292499
关于积分的说明 20213313
捐赠科研通 7323705
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3307647
关于科研通互助平台的介绍 2459632
邀请新用户注册赠送积分活动 2318707