最新研究发布于杂志欧洲杯足球竞彩ACS资料字母研究者分析缩放锂超电导器Li₁₀GEP系统₂S级₁₂LGPS单晶固态电解

学习方式 :纳诺尺度设计方法增强Li10Ge2S12固电解.Image Credit: petrmalinak/Shutterstock.com

最小粒度为2.15纳米的LGPS平均体积为10纳米³显示最高传导值15.10mscm^一号300k,高于12mscm最大值^一号同温离子传播传导率提高的主要原因是单维二分传导机制转换成三维机制,体积下降,特别是小于100纳米

LGPS电解固态里离电池

自卡马亚等人发现LGPS固电解析固态liion电池(LiBs)因其高能密度和存储和运输期间相关安全而引起极大关注i-ion传导率12mscm^一号室温比多液电解LiBs高得多3D框架晶体结构由负电荷组成(GeS)₄)^4-并(PS)₄)^3-四合影并正对列对等四合影和八合影协调

数项研究还显示粒度边界或硫化物间抗药性下降和氧化固电解液导致金属离子运输增强比方说纳米李_3.25P级_0.95S级₄晶粒平均大小从80-100纳米下降至~5纳米类似地,Li-argyrodite固电解粒度~20Nm也显示显性里离传导性基于类似概念,纳米晶体LGPS可允许分离扩散促进3D里离扩散机制

关于研究

研究者使用分子动态模拟分析LGPS压缩至2-10Nm后单晶体性能模拟由~100,000离子组成的三个晶体电池上进行,每个晶体积不同为10、100和1000纳米³10ns时序为1fs和温度范围为300-700k

取自三向平均平方位分析的Li-ion自扩散数据用Nernst-Einstein方程转换成相应的传导值修改Morse潜力用于分析LGPS中的GE-S交互作用,原子电荷使用Bader分析评价

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观察

LGPS纳米晶体缩放导致里离扩展路径沿LGPS四环形正常方向(即大LGPS单晶体主方向)并减少分片阻抗力,促进分片向另外两个方向扩散三向异向传导机制增强里传导至15.10mscm^-一号最小粒度为 10nm³300k.此外,传导值几乎是大型单晶体系的三倍,传导值为5.87mscm^一号.三种粒子体积的激活能量介于0.21-0.24eV

此外,离子传导率与LGPS表层直接相关,因为表层有高浓度缺陷和微层局部分解失序并因粒子体积下降而减少Li-S协调也有助于增强Liion传导性

结论

概括地说,研究者分析缩小LGPS单晶体电解对利离传播传导性的影响,以可能增强固态libsMD模拟模型显示最高传导值为15.10mscm^-一号最小粒度为 10nm³大于先前记录值12mscm^-一号甚至比多液化电解LiBs高

传导性提高可归结为两个因素,两个因素导致LGPS粒子规模缩小,即组成三向异向传导路径、局部离子扰动和Li-S协调下降发现后开新学领域 高性能固态电解纳米

源码

Dawson,J.Islam,M.Nanoscle设计方法提高Li-Ion传导性Li10Ge2S12固电解欧洲杯足球竞彩ACS资料字母20224424431欧洲杯足球竞彩https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsmaterialslett.1c00766

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