Exploiting the paddle-wheel mechanism for the design of fast ion conductors

快离子导体 化学物理 离子 机制(生物学) 材料科学 纳米技术 电导率 电解质 导电体 热传导 固态 离子运输机 扩散 化学 物理 电极 热力学 物理化学 有机化学 量子力学 复合材料
作者
Zhizhen Zhang,Linda F. Nazar
出处
期刊:Nature Reviews Materials [Springer Nature]
卷期号:7 (5): 389-405 被引量:113
标识
DOI:10.1038/s41578-021-00401-0
摘要

As an indispensable component in solid-state devices, superionic conductors can exhibit liquid-like and exceptionally high alkali cation conductivity in their crystalline lattices. A fundamental understanding of the nature of superionic behaviour at the atomic level is crucial for exploiting this behaviour in new technologies such as solid-state batteries, but remains a major challenge. Studies of ion transport in numerous materials over the past three decades have provided insight into cation conduction mechanisms. These efforts have mainly emphasized the impact of the static framework on cation diffusivity, whereas the contribution from cation–anion interplay has been largely overlooked. However, recent reports have revealed intriguing observations of the influence of anion rotational dynamics on cation translational processes through the paddle-wheel mechanism. This Review aims to illuminate this rapidly evolving topic, providing a perspective and direction for future breakthroughs. We summarize the polyanion groups that exhibit anion rotational or reorientational features and describe the advanced techniques available for studying the interaction between cation diffusion and anion rotation. Moreover, we identify strategies to stabilize disordered superionic phases at room temperature, thus enabling the paddle-wheel mechanism to be exploited to achieve super-high conductivity in solid 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
刚刚
六个核桃手拉手完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
fen发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
NMSL发布了新的文献求助10
2秒前
独孤民歆完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
3秒前
小蘑菇应助zhiyang采纳,获得10
4秒前
4秒前
皖元槐发布了新的文献求助30
4秒前
英姑应助cai采纳,获得10
6秒前
顾北发布了新的文献求助10
6秒前
abbyi完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
Last炫神丶发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
8秒前
8秒前
swing完成签到 ,获得积分10
9秒前
共享精神应助NMSL采纳,获得10
10秒前
阿楷完成签到,获得积分10
10秒前
科研通AI2S应助合适太清采纳,获得10
12秒前
12秒前
阿楷发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
13秒前
DearWhite发布了新的文献求助10
14秒前
彦希发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
Lmyznl完成签到 ,获得积分20
15秒前
可爱的函函应助甜美语芙采纳,获得10
15秒前
16秒前
粗犷的问夏完成签到,获得积分10
16秒前
zxvcbnm发布了新的文献求助10
17秒前
zhiyang发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
溏心完成签到 ,获得积分10
18秒前
DearWhite完成签到,获得积分10
18秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
Le dégorgement réflexe des Acridiens 800
Defense against predation 800
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
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 3135928
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2786670
关于积分的说明 7779194
捐赠科研通 2442969
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1298748
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 625219
版权声明 600870