在固体离子导体合成方面受到广泛关注并取得极大进展的同时，也有必要了解其提高离子导电性背后的潜在机制。对这种机制的研究可以通过获得材料结构和由此产生的离子扩散过程之间相互作用的原子级图像来实现。有鉴于此，澳大利亚核科学与技术组织Nicolas R. de Souza，澳大利亚新南威尔士大学Neeraj Sharma和加州大学圣地亚哥分校Ying Shirley Meng等详细研究了Mg²⁺稳定的转子材料γ-Na₃PO₄的结构和动力学，并对其进行了中子散射表征。

本文亮点：

1）发现Mg²⁺稳定的转子在4到650 K之间具有热稳定。然而，在平均结构中，磷酸阴离子的方向性紊乱的特征异常明显。

2）用准弹性中子散射探测了Na⁺的远程自扩散，并利用考虑磷酸盐负离子旋转的跳跃扩散矩阵进行了模拟。由此得到的扩散模型直接指向耦合的阴离子-阳离子动力学。

3）该方法强调了在开发结构和动力学的原子级图像时考虑整个系统的重要性，这对能源材料的合理设计和优化至关重要。

Emily A. Cheung, Han Nguyen, Hanmei Tang, et al. Structure and Dynamics in Mg2+-Stabilized γ-Na3PO4. JACS (2021).

DOI: 10.1021/jacs.1c06905

https://doi.org/10.1021/jacs.1c06905