Insight into Ion Diffusion Dynamics/Mechanisms and Electronic Structure of Highly Conductive Sodium-Rich Na3+xLaxZr2–xSi2PO12 (0 ≤ x ≤ 0.5) Solid-State Electrolytes

快离子导体 离子电导率 材料科学 离子键合 离子 电解质 化学物理 无机化学 电导率 分析化学(期刊) 物理化学 化学 色谱法 电极 有机化学
作者
Fei Sun,Yuxuan Xiang,Qian Sun,Guiming Zhong,Mohammad Norouzi Banis,Weihan Li,Yulong Liu,Jing Luo,Ruying Li,Riqiang Fu,Tsun‐Kong Sham,Yong Yang,Xuhui Sun,Xueliang Sun
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:13 (11): 13132-13138 被引量:33
标识
DOI:10.1021/acsami.0c21882
摘要

Solid-state electrolytes (SSEs) have attracted considerable attention as an alternative for liquid electrolytes to improve safety and durability. Sodium Super Ionic CONductor (NASICON)-type SSEs, typically Na3Zr2Si2PO12, have shown great promise because of their high ionic conductivity and low thermal expansivity. Doping La into the NASICON structure can further elevate the ionic conductivity by an order of magnitude to several mS/cm. However, the underlying mechanism of ionic transportation enhancement has not yet been fully disclosed. Herein, we fabricate a series of Na3+xLaxZr2–xSi2PO12 (0 ≤ x ≤ 0.5) SSEs. The electronic and local structures of constituent elements are studied via synchrotron-based X-ray absorption spectroscopy, and the ionic dynamics and Na-ion conduction mechanism are investigated by solid-state nuclear magnetic resonance spectroscopy. The results prove that La3+ ions exist in the form of phosphate impurities such as Na3La(PO4)2 instead of occupying the Zr4+ site. As a result, the increased Si/P ratio in the NASICON phase, accompanied by an increase in the sodium ion occupancy, makes a major contribution to the enhancement of ionic conductivity. The spin–lattice relaxation time study confirms the accelerated Na+ motions in the altered NASICON phase. Modifications on the Si/P composition can be a promising strategy to enhance the ionic conductivity of NASICON.

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
刚刚
汉堡包应助水123采纳,获得10
刚刚
1秒前
cui发布了新的文献求助10
1秒前
3秒前
小刷子发布了新的文献求助10
3秒前
Hello应助西红柿鸡蛋面采纳,获得30
5秒前
sun发布了新的文献求助10
5秒前
海猫食堂发布了新的文献求助10
6秒前
好运连连发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
妥妥酱完成签到,获得积分10
7秒前
江河发布了新的文献求助10
7秒前
CipherSage应助LYZSh采纳,获得10
8秒前
10秒前
炙热依瑶完成签到,获得积分10
10秒前
GG完成签到,获得积分20
12秒前
12秒前
夜行发布了新的文献求助30
13秒前
江河完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
15秒前
薛定谔不喜欢猫完成签到,获得积分10
16秒前
刘亚玲完成签到 ,获得积分10
16秒前
科研通AI2S应助林洁佳采纳,获得10
17秒前
18秒前
小刷子完成签到,获得积分10
18秒前
水123发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
咕嘟完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
大模型应助慧子采纳,获得10
21秒前
22秒前
王然发布了新的文献求助10
23秒前
好运连连完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
赞赞发布了新的文献求助10
24秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
人脑智能与人工智能 1000
King Tyrant 720
Silicon in Organic, Organometallic, and Polymer Chemistry 500
Peptide Synthesis_Methods and Protocols 400
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
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 5603729
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4688711
关于积分的说明 14855620
捐赠科研通 4694855
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2540965
邀请新用户注册赠送积分活动 1507131
关于科研通互助平台的介绍 1471814