Optimizing solid electrolytes with 3d transition metal doped Li3YCl6 for Li-ion batteries

化学 结晶学 快离子导体 单斜晶系 过渡金属 电化学 电解质 离子键合 离子 离子电导率 晶体结构 物理化学 电极 有机化学 催化作用
作者
Tanmoy Dr.,Abhik Banerjee,G. P. Das,Biplab Sanyal
出处
期刊:Journal of Physics D [Institute of Physics]
卷期号:57 (14): 145503-145503 被引量:6
标识
DOI:10.1088/1361-6463/ad1b0a
摘要

Abstract Li 3 YCl 6 is a promising candidate for solid electrolytes (SEs) in all-solid-state Li-ion batteries due to its high ionic conductivity, electrochemical stability, and compatibility with metal-oxide electrodes. The monoclinic and trigonal crystal structures of Li 3 YCl 6 with space groups C2/c and P-3m1 have been studied extensively, while little attention has been given to the trigonal P-3c1 phase (space group no. 165). Additionally, Li-ion diffusion mechanism in 3d transition metal (TM) substituted compounds along with their structural stability are interesting to study. Therefore, we investigate the Li diffusion mechanism in Li 3 YCl 6 and TM substituted Li 3 YCl6 in the P-3c1 phase using first-principles calculations. We have found that all the substituted compounds are thermodynamically stable at room temperature and show high oxidation stability. Li 3 Y 0.875 Co 0.125 Cl 6 exhibits the lowest activation energy (0.11 eV) for Li-ion diffusion and the highest Li-ion mobility ( σ = 0.39 mS cm −1 at room temperature), which is strongly anisotropic. We used the Crystal Orbital Hamilton Population method to analyze the bonding characteristics of Li 3 YCl 6 and 3d TM substituted Li 3 YCl 6 and found that the Co–Cl bond is weaker than the Cr–Cl bond. This may explain the lower activation energy observed for Li 3 Y 0.875 Co 0.125 Cl 6 . Our results provide insights into the substitution effect in Li 3 YCl 6 superionic conductors, which could guide the design and development of high-performance SEs for Li-ion batteries.
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
wwl完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
5秒前
dddd完成签到 ,获得积分10
5秒前
ji发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
桃花岛主发布了新的文献求助10
8秒前
11秒前
Nexus应助ji采纳,获得10
11秒前
kerker发布了新的文献求助10
12秒前
上官若男应助是我呀小夏采纳,获得10
12秒前
13秒前
小宁完成签到 ,获得积分10
15秒前
Yi完成签到,获得积分10
17秒前
大方寄风完成签到,获得积分10
17秒前
俏皮的孤丹完成签到 ,获得积分10
17秒前
axin发布了新的文献求助10
18秒前
21秒前
YuuuY完成签到 ,获得积分10
22秒前
chen完成签到,获得积分10
22秒前
kerker完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
Heney完成签到,获得积分10
24秒前
小白白发布了新的文献求助10
26秒前
Xuech完成签到,获得积分10
26秒前
liyong发布了新的文献求助10
26秒前
李爱国应助粗心的怜寒采纳,获得10
26秒前
波风水门pxf完成签到 ,获得积分10
26秒前
桃花岛主完成签到,获得积分10
27秒前
tuzhifengyin完成签到,获得积分10
27秒前
乐乐应助wjy321采纳,获得30
28秒前
科研通AI6.2应助Jie采纳,获得10
31秒前
timeless完成签到 ,获得积分10
32秒前
铲铲完成签到,获得积分10
33秒前
33秒前
疑问发布了新的文献求助10
35秒前
义气发卡完成签到 ,获得积分10
36秒前
manting发布了新的文献求助10
36秒前
albertchan完成签到,获得积分10
38秒前
wrxaa完成签到,获得积分10
39秒前
高分求助中
液晶指向矢仿真分析数据集 8888
Invited Discussant 63O and 64O 1000
Dr. Dirk Wiechmann on Lingual Orthodontics: Part I 888
Ideology and Meaning-Making under the Putin Regime 750
化工技术经济第五版电子版 500
Petrology and Plate Tectonics 500
Writing Systems 500
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 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 内科学 复合材料 催化作用 光电子学 物理化学 电极 细胞生物学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6879431
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8579468
关于积分的说明 18229017
捐赠科研通 6261605
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3054640
关于科研通互助平台的介绍 2064306
邀请新用户注册赠送积分活动 2032310