Effects of Halogen and Sulfur Mixing on Lithium-Ion Conductivity in Li7–x–y(PS4)(S2–x–yClxBry) Argyrodite and the Mechanism for Enhanced Lithium Conduction

卤素 锂(药物) 离子 电导率 无机化学 化学 卤化物 硫化物 溴化物 离子键合 快离子导体 离子电导率 分析化学(期刊) 物理化学 电解质 有机化学 电极 医学 烷基 色谱法 内分泌学
作者
Naoya Masuda,Kiyoshi Kobayashi,Futoshi Utsuno,Tetsuo Uchikoshi,Naoaki Kuwata
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry C [American Chemical Society]
卷期号:126 (33): 14067-14074 被引量:21
标识
DOI:10.1021/acs.jpcc.2c03780
摘要

All-solid-state lithium-ion batteries containing phosphorus sulfides are promising next-generation batteries because they have higher energy densities than their liquid-electrolyte counterparts. Halogen-rich argyrodites, Li7−α(PS4)(S2−αXα) (X = Cl, Br, I; α > 1), exhibit higher ionic conductivities than other phosphorus sulfides; varying the content of a single anion enables halogen substitution. However, there is no appropriate model for the ion-conducting path in these argyrodites. Herein, we discuss a range of composition maps to explain the lithium-ion conductivity of Li7–x–y(PS4)(S2–x–yClxBry) (x + y > 1). The ionic conductivities (∼11.6 mS/cm) of Li5.4(PS4)(S0.4Cl1.0Br0.6) and Li5.4(PS4)(S0.4Cl0.6Br1.0) are among the highest reported. Bond valence sum mapping and maximum entropy methods for Li7–x–y(PS4)(S2–x–yClxBry) (x + y > 1) were used. The results showed that these argyrodites have a lithium-cage structure surrounding the halide or sulfide ions at the 4d sites and a lithium-ion-conduction path between the cages via an interstitial site (16e). The degree of disorder of chloride, bromide, and sulfide ions on the 4a and 4d sites controls the conduction path length between the cages; a short lithium-ion-conduction path between the cages enhances lithium-ion conductivity. These results could inspire the development of halogen-rich compositions of Li7−α(PS4)(S2−αXα) (α > 1) with enhanced ionic conductivities.
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
youyuanDeng发布了新的文献求助10
刚刚
科研通AI2S应助合适苗条采纳,获得10
刚刚
1秒前
BareBear应助任性的水风采纳,获得10
1秒前
KKKkkkkk发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
我会发文章的完成签到,获得积分10
2秒前
天天快乐应助X519664508采纳,获得30
3秒前
zyyicu完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
陈承一发布了新的文献求助10
3秒前
风风完成签到 ,获得积分10
5秒前
shidewu完成签到,获得积分10
5秒前
田様应助独角兽先生采纳,获得10
6秒前
6秒前
7秒前
Yultuz友发布了新的文献求助10
7秒前
HP完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
香蕉诗蕊应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
youyuanDeng完成签到,获得积分10
8秒前
李爱国应助Huguizhou采纳,获得10
8秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
曈曦完成签到 ,获得积分10
8秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
6666应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
香蕉诗蕊应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
维奈克拉应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
zzzz完成签到,获得积分10
8秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
9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
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
《药学类医疗服务价格项目立项指南(征求意见稿)》 1000
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
Chemistry and Biochemistry: Research Progress Vol. 7 430
Biotechnology Engineering 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 5630027
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4721552
关于积分的说明 14972362
捐赠科研通 4788123
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2556791
邀请新用户注册赠送积分活动 1517752
关于科研通互助平台的介绍 1478367