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Non-local interactions determine local structure and lithium diffusion in solid electrolytes
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AI
DOI：10.1038/s41467-025-56662-8.png)
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摘要
En 中文
固态电池采用固态电解质（SEs）替代液态电解质，具有高能量密度和安全性等优势。然而，理解SE组分与性质之间的关系，特别是源于构成子晶格间复杂相互作用（涉及非局域电子和核动力学）的关系，仍是一个关键且尚未解决的挑战。本研究评估了电子结构方法，并证明了一种在交换-相关相互作用中整合非局域和多体效应的密度泛函方法，能够为固态电解质的局部结构和扩散性质提供预测性结果。聚焦于argyrodite型固态电解质（Li6 +/- xM1 +/- yS5 +/- zXn, LMSX; M = P, Ge, Si, Sn; X = Cl, Br, I），本研究将其作为测试案例探索其组分分布。所采用的HSE06+MBDNL方法揭示了S/X位点无序如何通过控制扩散通道的数量和长度来调控锂离子的扩散。此外，非局域交换作用和范德华相互作用能够精确调节框架晶格与可移动锂离子之间的耦合，进而影响迁移势垒。因此，本研究强调了非局域电子相互作用在预测性设计锂固态电解质——以及可能的其他功能材料——中的关键作用。
Keyword:
PADDLE-WHEEL MECHANISM
ARGYRODITES LI6PS5X X
IONIC-CONDUCTIVITY
CRYSTAL-STRUCTURE
TRANSPORT
DESIGN
BR
CL
期刊
IF:
15.7
论文数:
9.4W
被引数:
91.2W
机构
引用论文
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