增強固體電解質中的離子傳導對于高性能全固態鋰離子電池 (LIB) 的開發至關重要。硫代磷酸鋰是最有前途的固體電解質之一,因為它們在室溫下表現出超離子電導率。然而,對其離子傳導機制缺乏全面的了解,特別是結構無序對離子電導率的影響,是一個長期存在的問題,限制了全固態 LIB 的進一步創新。在這里,奧爾堡大學Morten M. Smedskjaer,Tao Du通過建立和使用深度學習潛力來模擬具有不同無序程度的 Li3PS4 電解質系統來應對這一挑戰。
文章要點
1)結果表明,無序驅動的擴散動力學顯著提高了室溫電導率。
2)研究人員通過應用基于機器學習的結構指紋(稱為“軟度”)進一步在動力學特性、局部結構特征和原子重排之間建立橋梁。該指標允許對無序誘導的“軟”跳躍鋰離子進行分類。
3)研究結果為復雜無序結構中的離子傳導機制提供了見解,從而有助于開發用于 LIB 的優質固態電解質。
參考文獻
Chen, Z., Du, T., Krishnan, N.M.A. et al. Disorder-induced enhancement of lithium-ion transport in solid-state electrolytes. Nat Commun 16, 1057 (2025).
DOI:10.1038/s41467-025-56322-x
https://doi.org/10.1038/s41467-025-56322-x