超离子锂的导电性只在少数几类材料中被发现,主要存在于硫代磷酸盐中,而很少存在于氧化物中。三星高级技术研究所Yan Wang和加利福尼亚大学伯克利分校Gerbrand Ceder等人从扭曲的锂环境和锂与非锂离子之间的相互作用减弱中推理出:氧化物晶体结构骨架的角共享连接(corner-sharing connectivity)能增强超离子的导电性。
本文要点:
通过对具有这一特征的材料进行高通量搜索,研究者发现了10种新的氧化物骨架,预计将显示出超离子电导性能。通过实验验证,研究者证实LiGa(SeO3)2具有很好的离子导电性能,电导率为0.11 mS cm−1,活化能为0.17 eV。这项研究揭示了决定氧化物材料中锂迁移率的关键因素,有助于推进新型氧化物电解质的开发与全固态电池的应用。
参考文献:
KyuJung Jun. et al. Lithium superionic conductors with corner-sharing frameworks. Nature materials. 2022
DOI:10.1038/s41563-022-01222-4
https://doi.org/10.1038/s41563-022-01222-4