Br$^{-}$/S$^{2-}$位点交换对Li$_6$PS$_5$Br中锂扩散机制的影响——一项计算研究
材料科学
2021-11-10 v1
摘要
我们通过第一性原理分子动力学模拟研究Br/S位点交换对银铜矿型固体电解质LiPSBr中锂扩散的影响。基于计算得到的轨迹，我们确定了围绕位的Li笼内部锂重排的一种新机制。该重排机制高度协同，不能仅由单一旋转轴描述。含Br/S缺陷的模拟表明，Li间隙子是主导的可移动电荷载流子，其源于弗兰克尔对。这些弗兰克尔对的形成是因为位上的Br缺陷导致一个甚至两个Li转移到相邻的12个笼中。锂间隙子随后通过间隙和间隙式机制进行笼间跳跃。由此，单个Br缺陷即可使锂扩散在广阔空间区域内发生，解释了为何低程度的位点交换就足以触发超离子导电。弗兰克尔对的空位，即V，大多不可移动并束缚于Br缺陷。在较小程度上，S缺陷也引起锂分布扰动，并作为锂间隙子的陷阱将其运动限制于S缺陷附近。
引用
@article{arxiv.2102.09873,
title = {Influence of Br$^{-}$/S$^{2-}$ site-exchange on Li diffusion mechanism in Li$_6$PS$_5$Br -- a computational study},
author = {Marcel Sadowski and Karsten Albe},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.09873},
year = {2021}
}