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鹵化物固體電解質(zhì)目前不具有適用于高功率全固態(tài)電池的離子電導(dǎo)率。

近日，倫敦帝國(guó)理工學(xué)院Ieuan D. Seymour探索了模型系統(tǒng) A₂ZrCl₆（A = Li、Na、Cu、Ag），以了解 A 位化學(xué)在快速離子傳輸中起的基本作用。

文章要點(diǎn)

1）研究人員合成了以前未知的 Ag₂ZrCl₆ 后，我們發(fā)現(xiàn) Cu₂ZrCl₆ 和 Ag₂ZrCl₆ 的室溫離子電導(dǎo)率分別為 1 × 10^?2 和 4 × 10^?3 S cm^?1。

2）研究人員引入了固體中離子電導(dǎo)率固有極限的概念，其中能量和過(guò)渡態(tài)數(shù)量起著關(guān)鍵作用。涉及沿途多個(gè)配位變化的傳輸受到固有最小活化能的影響。在某些晶格尺寸下，不同配位的能量可以變得相等，從而當(dāng)一條途徑涉及單個(gè)配位變化時(shí)導(dǎo)致更低的勢(shì)壘。

研究模型為鹵化物超離子導(dǎo)體的優(yōu)化和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)提供了更深入的理解。

參考文獻(xiàn)

Barker, K., McKinney, S.L., Artal, R. et al. The importance of A-site cation chemistry in superionic halide solid electrolytes. Nat Commun 15, 7501 (2024).

DOI：10.1038/s41467-024-51710-1

https://doi.org/10.1038/s41467-024-51710-1