斯图加特大学Yuji Ikeda等报道通过过量的Li与Sn进行反应,分离得到具有较高晶化结构的Li5Sn,通过单晶X射线晶体学表征方法解析晶体结构。
本文要点:
(1)
结构表征结果显示,Li5Sn具有斜方晶系结构,与之前通过电子结构计算预测的Li和Sn配位原子多面体构型一致,但是排列并不一致。通过详细的从头算理论计算分析,包括使用Langevin动力学进行热力学分析、结合机器学习势能计算模拟,解释说明实验能够生成Cmcm结构Li5Sn具有热力学稳定性的原因。
(2)
通过结构枚举算法进行系统筛选,得到了108种可能的Li5Sn结构,包括实验结果Cmcm结构和以往通过从头算计算模拟报道的结构,发现一种新结构,在0 K温度能量最稳定的Immm结构。
本文通过计算发现的Immm结构同样在有限温度的条件比Cmcm结构的热力学稳定性更高,因此说明实验生成的Cmcm相Li5Sn是由于动力学而非热力学因素生成的。
参考文献
Robert U. Stelzer, Yuji Ikeda*, Prashanth Srinivasan, Tanja S. Lehmann, Blazej Grabowski, and Rainer Niewa, Li5Sn, the Most Lithium-Rich Binary Stannide: A Combined Experimental and Computational Study, J. Am. Chem. Soc. 2022
DOI: 10.1021/jacs.1c10640
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c10640