改善固体电解质中离子导电性能的策略通常关注于通过修饰晶体结构、调控移动离子的数量，但是对于调控化学键作用强度的角度关注较少，目前，有研究者提出了固体电解质的诱导作用，通过调节固体电解质框架材料中的成键，调节移动离子的势能变化情况，从而改善离子导电性。

但是目前对电解质诱导效应的直接证据仍然没有，这是因为对固体电解质中局部化学键相互作用表征变化的具体情况非常困难。有鉴于此，英国巴斯大学Benjamin J. Morgan、德国明斯特大学Wolfgang G. Zeier等报道了超离子锂离子Li₁₀Ge_1-xSn_xP₂S₁₂固体电解质中的诱导效应，验证了通过Ge对Sn取代，弱化{Ge, Sn}-S化学键的相互作用，提高S^2-离子的电荷密度，从而调控Li⁺离子的势能面，提高Li⁺离子的扩散能垒。

本文要点：

（1）

由于Sn的电负型低于Ge，导致Sn-S键较弱、极性更强。Sn-S中较高的极性导致S原子中电荷密度提高，因此Sn-S中的S附近有更强的Coulombic吸引作用，从而Sn-S中的S原子附近的Li⁺离子能够更加紧密的结合，通过S-Li之间的相互作用强度改变，Li扩散的势能面发生变化，从而Li₁₀SnP₂S₁₂比Li₁₀GeP₂S₁₂中Li的扩散垒势更高。导致在室温中的离子导电性降低，Li离子导电活化能增加。

（2）

DFT计算结果显示，这种诱导效应通过Ge取代Sn修饰作用在材料中不含有电荷的条件中就能够很好的发生诱导效应，为固体电解质诱导效应的测试提供经验指导，提供了调控离子电导率的方案。

参考文献

Sean P. Culver, Alexander G. Squires, Nicolò Minafra, Callum W. F. Armstrong, Thorben Krauskopf, Felix Bocher, Cheng Li, Benjamin J. Morgan,* and Wolfgang G. Zeier*, Evidence for a Solid-Electrolyte Inductive Effect in the Superionic Conductor Li₁₀Ge_1-xSn_xP₂S₁₂, J. Am. Chem. Soc. 2020

DOI: 10.1021/jacs.0c10735

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c10735