上硅所劉建軍ACS Energy Lett.:預測富鋰層狀氧化物化合物作為高導電性的穩定固體電解質 2023年10月15日 上午9:52 ? 頭條, 干貨, 頂刊 ? 閱讀 24 尋找具有快速離子電導率和高電化學穩定性的新型固態電解質(SSE)是開發全固態電池最具挑戰性的問題之一。大多數SSE具有特定的離子傳輸通道,以及鈣鈦礦、NASICON(鈉超離子導體)、LISICON(鋰超離子導體)和石榴石的晶體結構,設計和尋找具有可預測特性的新材料是一項繁瑣的任務。 在此,中科院上海硅酸鹽研究所劉建軍研究員等人預測了富鋰層狀Li3NbO4型化合物可以作為高速率和穩定的SSE。具體而言,作者使用粒子群優化晶體結構分析(CALYPSO) 方法來預測富鋰巖鹽Li3NbO4化合物,其中[NbO5] 和[LiO5] 采用特殊的配位結構。 基于熱力學和晶格動力學計算,發現預測的六面體Li3NbO4處于基態并且具有比實驗發現的八面體Li3NbO4更低的形成能。在這種結構中,Li+ 離子通過中間八面體從一個六面體遷移到相鄰的六面體(h-o-h模式),導致鋰遷移的能壘極低,為0.39 eV。 圖1. 協調相圖和結構設計 此外,從1.368 到4.377 V的寬電化學窗口表明該化合物可以耐受高達4.3 V的充電電壓而不會被分解,這彌補了傳統SSE較差的電壓耐受性。 此外,作者預測Li2Mg0.5NbO4化合物是一種很有前途的SSE,具有0.33 eV的低離子遷移勢壘,可與其他氧化物SSE相媲美。因此,本研究為層狀巖鹽結構中高性能SSE的設計提供了一種新策略。 圖2. 材料的理論電化學窗口 Predicting Li-Rich Layered Oxide Compounds as High-Conductivity and Stable Solid Electrolytes, ACS Energy Letters2021. DOI: 10.1021/acsenergylett.1c01781 原創文章,作者:科研小搬磚,如若轉載,請注明來源華算科技,注明出處:http://www.zzhhcy.com/index.php/2023/10/15/5934b96448/ 電池 贊 (0) 0 生成海報 相關推薦 【電池】陳軍院士Chem:水系聚合物空氣電池 2023年11月13日 陳月皎/陳立寶AFM:高性能鋅電池24μm超薄復合鋅負極 2023年10月5日 孫學良/王振波AEM:原子分散貴金屬催化劑的先進載體材料和相互作用:從載體效應到設計策略 2023年10月17日 ?北科劉永暢Angew:水系Zn-MoS2電池中多電荷載體“間隙填充”機制的揭示 2024年3月13日 重磅!教育部:研究生,可以換導師! 2023年11月16日 ?提高126倍!納米材料界的“神雕俠侶”,最新Matter! 2024年5月23日