固態超離子導體(SSICs)是電池和其他儲能技術中液體電解質的有前途的替代品。由于缺乏對其離子傳導機制的透徹理解，SSICs的合理設計及其最終在電池技術中的應用受到阻礙。在包含分子離子的SSICs中，旋轉動力學與平移擴散耦合，產生槳輪效應，促進傳導。槳輪機制解釋了分子SSICs的許多重要特征，但是仍然需要對由單原子離子組成的SSICs中的離子傳導和非諧晶格動力學進行解釋。
新澤西州立羅格斯大學Richard C. Remsing等預測經典SSIC AgI中的離子傳導涉及電子槳輪，即耦合并促進離子擴散的定域電子對的旋轉運動。
本文要點：
（1）
作者的分子模擬表明，SSIC AgI表現出隱藏的電子無序，這種動態電子無序導致電子槳輪——耦合到陽離子擴散的陰離子孤對旋轉。電子槳輪可以解釋由單原子離子組成的SSICs的傳導機制的重要秘密。例如，最近使用拓撲分析確定了集體Ag+擴散。作者提出的涉及孤對旋轉的擴散機制與這種集體擴散是一致的，并為這些集體動力學提供了電子起源。
（2）
電子槳輪機制為理解單原子和分子SSICs中的離子電導率創造了一個通用的視角，這將為從電子水平到宏觀尺度的工程固態電解質創造設計原則。
參考文獻:
Dhattarwal, H.S., Somni, R. & Remsing, R.C. Electronic paddle-wheels in a solid-state electrolyte. Nat Commun 15, 121 (2024).
DOI: 10.1038/s41467-023-44274-z
https://doi.org/10.1038/s41467-023-44274-z
