固态电解质中无序诱导的锂离子输运增强
材料科学
2024-01-11 v1
摘要
增强固态电解质中的离子传导对于开发高性能全固态锂离子电池 (LIBs) 至关重要。硫代磷酸锂是最有前途的固态电解质之一，因为它们在室温下表现出超离子电导率。然而，对其离子传导机制，特别是结构无序对离子电导率的影响缺乏全面的理解，这是一个长期存在的问题，限制了全固态 LIBs 的进一步创新。在此，我们通过建立并采用深度学习势来模拟具有不同无序程度的 Li₃PS₄ 电解质体系，以应对这一挑战。结果表明，无序驱动的扩散动力学显著增强了室温电导率。我们进一步通过应用一种基于机器学习的、称为“柔软度”的结构指纹，在动力学特征、局域结构特征和原子重排之间建立了桥梁。该度量允许对无序诱导的“软”跳跃锂离子进行分类。我们的发现为复杂无序结构中的离子传导机制提供了见解，从而有助于开发用于 LIBs 的优质固态电解质。
引用
@article{arxiv.2401.05151,
title = {Disorder-induced enhancement of lithium-ion transport in solid-state electrolytes},
author = {Zhimin Chen and Tao Du and N. M. Anoop Krishnan and Yuanzheng Yue and Morten M. Smedskjaer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.05151},
year = {2024}
}