Atomistic mechanism of high ionic conductivity in lithium ytterbium-based halide solid electrolytes: A first-principles study

卤化物 离子电导率 锂(药物) 电解质 正交晶系 离子键合 快离子导体 电导率 材料科学 电化学 无机化学 化学物理 化学 离子 物理化学 结晶学 晶体结构 电极 有机化学 医学 内分泌学
作者
Limin Wang,Wei Xiao,Lu Sun,Rong Yang,Jinqiu Yu,Ligen Wang
出处
期刊:Journal of Rare Earths [Elsevier]
标识
DOI:10.1016/j.jre.2023.01.013
摘要

As the next generation of commercial automotive power batteries begins replacing liquid lithium batteries, many look towards all-solid-state batteries to pioneer the future. All-solid-state batteries have attracted the attention of countless researchers around the world because of their high safety and high energy density. In recent times, halide solid-state electrolytes have become a research hotspot within solid-state electrolytes because of their potentially superior properties. In this paper, in the framework of DFT, we investigated the atomic mechanisms of improving the ionic conductivity and stability of Li3YbCl6. Our calculations show that both trigonal and orthorhombic Li3YbCl6 exhibit wide electrochemical windows and metastable properties (100 meV/atom > Ehull > 0 meV/atom). However, the orthorhombic Li3YbCl6 can be stabilized at high temperatures by taking the vibrational entropy into account, which is supported by the experimental results. Moreover, it is expected that because of the Yb/Li synergistic interactions that, due to their strong mutual coulomb repulsion, influence the Li+ transport behavior, the orthorhombic Li3YbCl6 might have superior ionic conductivities with appropriate Li + migration paths determined by the Yb3+ distribution. Also, higher ionic conductivities can be obtained by regulating the random distribution of Li+ ions. Further Li+-deficiency can also largely increase the ionic conductivity by invoking vacancies. This study helps gain a deeper understanding of the laws that govern ionic conductivities and stabilities and provides a certain theoretical reference for the experimental development and design of halide solid-state electrolytes.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
菠萝肉发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
聪明的八宝粥完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
钟旭完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
qqqq完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
科研通AI2S应助阮绿凝采纳,获得10
3秒前
史育川完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
XinX完成签到,获得积分10
3秒前
small发布了新的文献求助10
3秒前
生动秋白完成签到,获得积分20
3秒前
钟旭发布了新的文献求助10
5秒前
tian发布了新的文献求助20
5秒前
marjorie完成签到 ,获得积分10
5秒前
LIU完成签到,获得积分10
5秒前
Sun发布了新的文献求助10
6秒前
咯噔发布了新的文献求助10
6秒前
濮阳思远发布了新的文献求助10
6秒前
华仔应助ZHY2023采纳,获得10
6秒前
Capital完成签到,获得积分10
6秒前
平淡翎发布了新的文献求助10
7秒前
bbl发布了新的文献求助10
7秒前
priss111应助eplision采纳,获得30
7秒前
桃桃发布了新的文献求助10
7秒前
cxwong完成签到,获得积分10
8秒前
烟花应助妙手回春板蓝根采纳,获得10
9秒前
fffffff完成签到,获得积分20
9秒前
jackiewang完成签到,获得积分10
11秒前
二三发布了新的文献求助10
11秒前
善学以致用应助乐乐采纳,获得10
12秒前
12秒前
shangeniubi完成签到 ,获得积分10
13秒前
小杨爱学习完成签到 ,获得积分10
13秒前
14秒前
renpp822发布了新的文献求助10
15秒前
高分求助中
Evolution 10000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 600
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3156848
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2808269
关于积分的说明 7877026
捐赠科研通 2466691
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1312998
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 630334
版权声明 601919