快离子导体对于具有可靠安全性和热稳定性的高性能和可充电的储能组件的新技术具有重要意义。
近日，中科大谢毅院士，吴长征教授报道了一种构造二维（2D）快速Li+导体的柱效应新概念。
文章要点
1）以CrCl3为输运剂，采用化学气相输运(CVT)法合成了AgCrS2单晶。所得晶体在去离子水中浸泡提取残留的CrCl3 24 h，然后在60 ℃的真空炉中干燥12 h。然后将AgCrS2晶体与1.6 M n-BuLi混合在正己烷中，在氩气氛下密封在石英衬里高压釜中，分别在90 ℃下保温0.5~2 h，以控制样品中不同的锂含量。然后用正己烷除去附着在产物上的n-BuLi，经氩气干燥后得到(Li-Ag)CrS2。
2）开发的层状LixAg1-xCrS2（0<x<0.4）结构，以较大半径的Ag+为“柱子”，有效地硬化了层间离子通道，导致多离子协同迁移行为，从而有助于低活化能和快速Li+扩散。
3）结果显示，(Li-Ag)CrS2体系的离子电导率可达19.6 mS cm-1（x=0.31时），与目前最好的锂离子导体相当。此外，柱撑结构还表现出独特的离子传输特性，即电导率随着温度的升高而降低，这可以归因于二维通道中Li+和Ag+通过四面体迁移的竞争。
柱效应将为探索新的锂离子导体开辟一条新的道路。
Jing Peng, et al, Fast Lithium Ion Conductivity in Layered (Li-Ag)CrS2, J. Am. Chem. Soc., 2020
DOI: 10.1021/jacs.0c08448
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c08448
