除了高离子电导率以外,空气/湿度耐受性和相关化学也已成为设计Li3MX6固态电解质(SSE,M是金属元素,X是卤素)的新见解。但是,大多数卤化物SSE暴露于水解引起的潮湿环境时,会遭受化学不可逆降解的影响。在此,西安大略大学孙学良和加拿大光源Ning Chen等人通过一系列Li3Y1-xInxCl6(0≤x<1)来阐明Li3MX6中的M原子的功能。
本文要点:
1)当增加In3+的比例时,可以追踪到阴离子排列从六方密排(hcp)到立方密排(ccp)的逐渐结构转换。
2)与hcp阴离子亚晶格相比,具有ccp阴离子亚晶格的Li3MX6显示出更快的Li+迁移。
3)当In3+含量足够高时,由于形成水合中间体,Li3Y1-xInxCl6的耐湿性得到了极大提高。
这项工作中呈现的成分,结构,Li+迁移和湿度稳定性之间的相关性为设计基于卤化物的新型SSE提供了新的认知。
Xiaona Li, et al. Origin of Superionic Li3Y1-xInxCl6 Halide Solid-Electrolytes with High Humidity Tolerance, Nano Letters, 2020.
DOI: 10.1021/acs.nanolett.0c01156