A Computational Study of Defects, Li-Ion Migration and Dopants in Li2ZnSiO4 Polymorphs

正交晶系 掺杂剂 单斜晶系 空位缺陷 材料科学 离子 锂(药物) 结晶学 相(物质) 化学物理 无机化学 分析化学(期刊) 化学 兴奋剂 晶体结构 医学 内分泌学 光电子学 有机化学 色谱法
作者
Dilki Perera,Sashikesh Ganeshalingam,Navaratnarajah Kuganathan,A. Chroneos
出处
期刊:Crystals [MDPI AG]
卷期号:9 (11): 563-563 被引量:7
标识
DOI:10.3390/cryst9110563
摘要

Lithium zinc silicate, Li2ZnSiO4, is a promising ceramic solid electrolyte material for Li-ion batteries. In this study, atomistic simulation techniques were employed to examine intrinsic defect processes; long range Li-ion migration paths, together with activation energies; and candidate substitutional dopants at the Zn and the Si sites in both monoclinic and orthorhombic Li2ZnSiO4 phases. The Li-Zn anti-site defect is the most energetically favourable defect in both phases, suggesting that a small amount of cation mixing would be observed. The Li Frenkel is the second lowest energy process. Long range Li-ion migration is observed in the ac plane in the monoclinic phase and the bc plane in the orthorhombic phase with activation energies of 0.88 eV and 0.90 eV, respectively, suggesting that Li-ion diffusivities in both phases are moderate. Furthermore, we show that Fe3+ is a promising dopant to increase Li vacancies required for vacancy-mediated Li-ion migration, and that Al3+ is the best dopant to introduce additional Li in the lattice required for increasing the capacity of this material. The favourable isovalent dopants are Fe2+ at the Zn site and Ge4+ at the Si site.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
1秒前
8888拉发布了新的文献求助10
1秒前
悠悠发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
健壮的饼干完成签到,获得积分10
2秒前
研友_ZegMrL发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
Ai1412发布了新的文献求助10
3秒前
如沐风完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
Crazykk完成签到,获得积分10
4秒前
nianxunxi完成签到,获得积分10
5秒前
Tindra发布了新的文献求助10
5秒前
LewisAcid应助小河采纳,获得20
6秒前
chenhui完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
乐乐应助清风采纳,获得10
6秒前
蜘蛛发布了新的文献求助10
6秒前
如沐风发布了新的文献求助10
6秒前
深情安青应助大道采纳,获得10
7秒前
积极寻梅发布了新的文献求助10
7秒前
bkagyin应助先点菜吧采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
376完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
gawga完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
松奈子完成签到 ,获得积分10
9秒前
飘逸的雪碧完成签到,获得积分10
11秒前
小马甲应助Boss东采纳,获得10
11秒前
11秒前
嘻嘻嘻哈完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
xia发布了新的文献求助10
11秒前
高分求助中
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
The Victim–Offender Overlap During the Global Pandemic: A Comparative Study Across Western and Non-Western Countries 1000
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
Brittle fracture in welded ships 1000
King Tyrant 720
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5587292
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4670431
关于积分的说明 14782816
捐赠科研通 4622441
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2531237
邀请新用户注册赠送积分活动 1499954
关于科研通互助平台的介绍 1468066