增强固体电解质离子电导率的新策略

在上海陶瓷研究所的江琼教授的指导下中国科学院欧洲杯线上买球,研究人员最近提出了LI的高性能固体电解质3ZR2si2po12(lzsp)与Na的C12/C1的空间组(第15号)3ZR2si2po12(NZSP)通过一种骨骼固定阳离子交换方法的前体。

增强固体电解质离子电导率的新策略。
协调调制,瓶颈和迁移能量障碍之间的关系。(a)LIO之间过渡的协调工程结构示意图6十六世纪和lio4四面体。(b)李的迁移障碍+来自lio的离子6十六世纪到lio4相邻的四面体。(c)瓶颈锂离子锂型锂固体电解质中的瓶颈与锂离子的迁移能屏障之间的关系。图片来源:Jianjun Liu。

这是与上海太空动力研究所的Weiping Tang教授密切合作的。

研究人员提出了一种实验和理论策略,以提高固体电解质离子的电导率。这可以通过将扩散离子重新定位到不良协调位点来完成,这为新方法和新材料的生产奠定了基础。欧洲杯足球竞彩研究结果已在欧洲杯线上买球科学进步杂志。

固体电解质被认为是至关重要的材料,可增强电化学能源储能电池的能量密度,安全性和可逆性欧洲杯足球竞彩。即使很少有硫化物固体电解质,例如Li10GEP2s12,执行高离子电导率,对LI金属的低稳定性导致离子电导率的迅速降低。

其他固体电解质,例如具有整个稳定性(化学,电化学和环境)的氧化物固体电解质,其离子电导率较低,从而阻止了其他应用。

这基本上是由于锂离子从八面体到四面体占据的狭窄瓶颈。因此,由于瓶颈大小的极限,达到氧化物固体电解质的高离子电导率已成为一项复杂而持久的任务。

在这项研究中,科学家提出了一个骨骼滞留的阳离子交换计划(NA+→李+)在实验中合成LZSP材料,并披露了一种协调的自适应机制,以使锂离子接合不太协调的位点并从NZSP前体接收宽阔的瓶颈。从理论上讲,这在改善离子电导率方面起着重要作用。

对这种阳离子交换进行了实验和理论验证,以使四面体部位占据锂离子以保持结构稳定性,并且由于Na-ion固体电解质的遗传结构而导致的li离子的迁移瓶颈大小大大增加。

因此,说明了合成的LZSP,不仅在氧化物固体电解质中的室温下具有最高的锂离子离子电导率,而且对空气和LI金属具有显着的稳定性。

在这项研究中,建议的骨骼固定阳离子交换的技术与普遍采用的熔融盐离子交换方法有所不同,该方法可能会发生相变并导致离子电导率低。

同样,它可以通过调节理想的反应条件来生成更多的固体电解质,甚至是宽的无机材料。欧洲杯足球竞彩

期刊参考:

朱,L。。(2022)通过将扩散离子重新定位到不足的位点来增强固体电解质的离子电导率。欧洲杯线上买球科学进步doi.org/10.1126/sciadv.abj7698

来源:https://english.cas.cn/

告诉我们你的想法

您是否有评论,更新或想添加到此新闻故事中的任何内容?

留下您的反馈
您的评论类型
提交