纳米限域晶界提高多晶分子晶体的电导率
材料科学
2026-02-20 v3
摘要
软固体分子晶体由晶粒和流体晶界（GB）组成，晶界增强了晶粒间的结合以及锂离子在晶粒间的传输。总离子电导率由晶粒和晶界中的离子迁移共同构成。为了揭示己二腈（Adpn）-LiPF₆ 分子晶体中的这些贡献，我们通过改变晶体尺寸和 Adpn-LiPF₆ 摩尔比来改变晶界的体积分数。分子动力学（MD）模拟表明，离子在晶粒中的运动是亚扩散的，而在晶界中是良好扩散的，晶界被表征为无序的纳米限域区域，其电荷载流子浓度（1M）高于饱和 Adpn-LiPF₆ 溶液（0.04 M），并且 Li⁺ 离子主要由氰基溶剂化，接触离子对很少。晶界中的扩散率至少比晶体晶粒中高一个数量级。由此形成的图景是，晶粒作为离子库，离子迁移到传导更快的晶界中。
引用
@article{arxiv.2508.12172,
title = {Nanoconfined Grain Boundaries Increase Conductivity of Polycrystalline Molecular Crystals},
author = {Shujit Chandra Paul and William A. Goddard and Michael J. Zdilla and Prabhat Prakash and Stephanie L. Wunder},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.12172},
year = {2026}
}