滑铁卢大学Linda F. Nazar课题组报道了在argyrodite Li6PS5Cl系列中发现了一种新的富含卤化物的固溶体相Li6-xPS5-xCl1+x,并结合EIS、中子衍射、7Li MAS NMR和PFG NMR揭示了增加Cl-/S2-的比值对晶格中锂离子扩散系数有显著的影响作用。固溶体状态极限的相Li5.5PS4.5Cl1.5在298K时的Li+电导率最高,为9.4±0.1 mS cm-1,比相同条件下制备的Li6PS5Cl高约4倍,且低活化能(Ea)为0.29 eV,对其烧结会得到更高的电导率12±0.2 mS cm-1。7Li PFG NMR和MAS NMR研究揭示了潜在的化学反应。由于二价S2-被一价Cl-取代,引起了Li+阳离子与周围阴离子骨架之间的相互作用减弱,同时能够增加位点紊乱程度和更高的锂空位数。
Parvin Adeli, J. David Bazak, Kern Ho Park, Ivan Kochetkov, Ashfia Huq, Gillian R. Goward, Linda F. Nazar, Boosting solid-state diffusivity and conductivity in lithium superionic argyrodites by halide substitution, Angewandte Chemie International Edition, 2019.
DOI: 10.1002/anie.201814222
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201814222