将无机固态锂离子导体用作电解质可以缓解或克服当今锂离子电池中使用挥发性和易燃液体或聚合物电解质带来的严峻安全问题，即使用固体陶瓷电解质完全替代液体电解质以生产出全固态锂离子电池。由于无机电解质比有机电解质具有更高的电化学稳定性，因此更加安全。在过去的几十年中，人们对多种有潜力的固态锂离子导体的结构族进行了深入研究，但是想要成功得到应用需要满足许多必要条件，例如锂的快离子/超离子导体，低电子迁移率，宽的电化学稳定性窗口和较高的机械稳定性，这也使得人们开始寻找新的候选材料。近日，Nicola Marzari等人提出了一种用于快锂离子导体的实验结构储存库的计算筛选技术，目的是寻找新的候选材料，以便开发出下一代的固态电解质。首先从约1400种独特的含锂材料开始，其中从密度泛函理论的角度来看，其中900种是绝缘体。对于这些，他们使用了高度自动化的方式来计算扩散系数，方法是在拟合的第一原理势能面（最近发布的弹球模型）上广泛使用分子动力学模拟。对约130个最有前途的候选对象进行了完整的第一性原理分子动力学研究，包括对最具扩散性晶体结构的激活势垒的估计，并详细讨论了发现的候选固态电解质的第一性原理模拟结果。

Leonid Kahle, Aris Marcolongo, and Nicola Marzari, High-throughput computational screening for solid-state Li-ion conductors, Energy Environ. Sci., 2020

DOI: 10.1039/C9EE02457C

原文链接:https://doi.org/10.1039/C9EE02457C