具有无机固态电解质的全固态电池是目前提高锂电技术安全性的最佳候选者，但需要具有更高离子电导率的固体电解质，其中纳米金刚石吸引了很多人的兴趣。Wolfgang G. Zeier课题组系统地探讨了使用X射线和中子衍射以及阻抗和核磁共振相结合的方法研究了Li_6+xP_1-xGe_xS₅I中异价取代的影响。随着Ge含量的增加，诱导了阴离子紊乱。结构变化和增加的晶格体积致使打开了瓶颈，核磁共振表明笼间跳跃更容易发生。在弧形结构中面心立方晶格的相互渗透意味着只需要很低程度的无序就能达到渗透阈值。由于这些结构变化导致的活化势垒下降，导致目前金刚石在冷压状态下最快的离子电导率可达5.4±0.8 mS cm^-1，烧结后为18.4±2.7 mS cm^-1。这些高离子电导率能够在厚电极固态电池内成功实施，该全固态电池在150个循环中显示出可忽略的容量衰减。

Marvin A. Kraft, Saneyuki Ohno, Tatiana Zinkevich, Raimund Koerver, Sean P. Culver, Till Fuchs, Anatoliy Senyshyn, Sylvio Indris, Benjamin J. Morgan, and Wolfgang G. Zeier, Inducing high ionic conductivity in the lithium superionic argyrodites Li_6+xP_1-xGe_xS₅I for all-solid-state batteries[J], J. Am. Chem. Soc., 2018.

DOI: 10.1021/jacs.8b10282

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.8b10282