Amorphous Oxyhalide Matters for Achieving Lithium Superionic Conduction
Notice bibliographique
Résumé
The recently surged halide-based solid electrolytes (SEs) are great candidates for high-performance all-solid-state batteries (ASSBs), due to their decent ionic conductivity, wide electrochemical stability window, and good compatibility with high-voltage oxide cathodes. In contrast to the crystalline phases in halide SEs, amorphous components are rarely understood but play an important role in Li-ion conduction. Here, we reveal that the presence of amorphous component is common in halide-based SEs that are prepared via mechanochemical method. The fast Li-ion migration is found to be associated with the local chemistry of the amorphous proportion. Taking Zr-based halide SEs as an example, the amorphization process can be regulated by incorporating O, resulting in the formation of corner-sharing Zr–O/Cl polyhedrons. This structural configuration has been confirmed through X-ray absorption spectroscopy, pair distribution function analyses, and Reverse Monte Carlo modeling. The unique structure significantly reduces the energy barriers for Li-ion transport. As a result, an enhanced ionic conductivity of (1.35 ± 0.07) × 10 –3 S cm –1 at 25 °C can be achieved for amorphous Li 3 ZrCl 4 O 1.5 . In addition to the improved ionic conductivity, amorphization of Zr-based halide SEs via incorporation of O leads to good mechanical deformability and promising electrochemical performance. These findings provide deep insights into the rational design of desirable halide SEs for high-performance ASSBs.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
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