β-锂霞石中一维超离子传导与相变的第一性原理分子动力学研究

β-锂霞石（LiAlSiO4）因其高锂离子电导率和极小的体积热膨胀系数，是一种潜在的锂离子电池电解质。我们进行了 β-锂霞石的从头算分子动力学模拟，以研究该材料中高温超离子相变的起源。模拟能够从微观上理解沿六方 c 轴发生的一维超离子性，该现象与相变的有序-无序性质相关。研究发现，由于沿六方 c 轴的各向异性负热膨胀，锂离子电导率得以增强。晶体中缺陷的引入，如间隙位多余 Li、Li 空位和 O 空位，被发现可显著提高离子电导率，因此可能降低该材料的超离子相变温度。