Cooperative transport enabling fast Li-ion diffusion in Thio-LISICON Li10SiP2S12 solid electrolyte

材料科学 离子 化学物理 电解质 快离子导体 扩散 纳米技术 离子运输机 放松(心理学) 物理化学 电极 化学 热力学 物理 有机化学 社会心理学 心理学
作者
Bingkai Zhang,Luyi Yang,Lin‐Wang Wang,Feng Pan
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier BV]
卷期号:62: 844-852 被引量:55
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2019.05.085
摘要

LISICON-like materials are attracting attention as promising new Li-ion conductors with potential use in all-solid-state Li-ion batteries. Although the concept of cooperative diffusion mechanism has been discussed before, a detail understanding of the diffusion process is still lacking for this material. Here, an atomic-scale investigation of the Li10SiP2S12 (LSPS)-based system using advanced simulation techniques provides valuable insights into its Li-ion conducting mechanisms. We find that Li-ion conduction in LSPS occurs through a concerted motion of interstitial and lattice Li-ions, evidenced both from molecular dynamics trajectory analysis and energy barrier calculations. The cause for the cooperative migration is the existence of a low-barrier step, by which one Li-ion's migration helps another adjacent Li-ion's migration through mutually beneficial S atoms relaxation and electrostatic interaction. Cooperative migration occurs in the channels formed by connected LiS4 tetrahedrons through Li–Li interaction as well as dual-Li-sites. Cl-doping can enhance cooperative migration by a new low-barrier step due to more flexible PS3Cl and large oscillation of Li, which smoothes Li potential energy surface and enhances cooperative migration.
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
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
勾勾1991完成签到,获得积分10
刚刚
TL完成签到,获得积分10
刚刚
欢欢完成签到,获得积分10
刚刚
烟花应助Cloud9采纳,获得10
刚刚
1秒前
慕青应助陈闹采纳,获得10
2秒前
所所应助范伟采纳,获得10
3秒前
鳗鱼颖完成签到,获得积分10
3秒前
大脸猫完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
开心的饼干完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
多来A梦完成签到 ,获得积分20
6秒前
8秒前
wuchuanhai发布了新的文献求助10
8秒前
10秒前
我是小汪应助L_采纳,获得10
10秒前
bgxb发布了新的文献求助10
10秒前
欢欢发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
全叔完成签到,获得积分10
11秒前
蒋power完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
bkagyin应助聪明的晓灵采纳,获得10
13秒前
潇洒的惋清应助张张采纳,获得10
14秒前
14秒前
16秒前
16秒前
native发布了新的文献求助10
17秒前
ming完成签到 ,获得积分10
17秒前
鳗鱼雅霜完成签到,获得积分10
17秒前
烧饼发布了新的文献求助10
18秒前
领导范儿应助快乐的雪一采纳,获得10
18秒前
全叔发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
19秒前
20秒前
orixero应助ZL采纳,获得10
21秒前
陈兴跃完成签到,获得积分20
21秒前
高分求助中
Adhesion Science: Principles & Practice 1234
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Petrology and Plate Tectonics,2025 400
Burger's Medicinal Chemistry and Drug Discovery 400
New directions for experimental lessons in science teaching: Myth, Mystery, Necessity? by Emily K. da Silva Cunha Souto (Author), Flávia Lins Silva (Author) 333
Scientific experimentation in the classroom: Comparison between genetic-Socratic-exemplary teaching and workshop teaching by Ingrid Hofer (Author) 333
Programming for Chemical Engineers Using C, C++, and MATLAB 320
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6718603
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8455798
关于积分的说明 18052424
捐赠科研通 5969180
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2995323
邀请新用户注册赠送积分活动 1971407
关于科研通互助平台的介绍 1924188