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中间位点对体扩散势垒的影响:Mg 在 Mg$_2$Mo$_3$O$_8$ 中的嵌入

材料科学 2016-10-20 v1

摘要

目前寻找高压镁电池正极材料的工作主要受到氧化物体框架中 Mg 迁移率差的阻碍。受 Mo3_3 团簇可促进电荷重分布以及 Mg 处于非优先(四面体)配位环境的启发,我们研究了层状 Mg2_2Mo3_3O8_8(一种潜在的正极材料)中的 Mg(脱)嵌入行为。虽然未观察到电化学活性,但 Mg2_2Mo3_3O8_8 的化学脱镁是成功的,却导致了非晶化。随后的第一性原理计算预测,在低 Mg 浓度下结构分解具有强烈的热力学驱动力,且体 Mg 扩散具有较高的活化能垒,这与实验观察一致。对 Mg 扩散路径的进一步分析揭示了一个 O--Mg--O 哑铃型中间位点,该位点产生了高的 Mg2+^{2+} 迁移能垒,表明过渡态对设定迁移能垒大小的影响。

关键词

引用

@article{arxiv.1610.06152,
  title  = {Impact of Intermediate Sites on Bulk Diffusion Barriers: Mg Intercalation in Mg$_2$Mo$_3$O$_8$},
  author = {Gopalakrishnan Sai Gautam and Xiaoqi Sun and Victor Duffort and Linda F. Nazar and Gerbrand Ceder},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1610.06152},
  year   = {2016}
}