Liquid-like solid-state diffusion of lithium ions in super-halide-rich argyrodite
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Notice bibliographique
Résumé
The development of solid electrolytes with high ionic conductivity is essential for advancing safer, high-energy-density solid-state batteries, where lithium site distribution in the sublattice strongly affects ion transport. Here, we report a super-halide-rich argyrodite, Li<sub>5.3</sub>PS<sub>4.3</sub>Cl<sub>1.7</sub>, with remarkable room-temperature ionic conductivity (11.4 ± 0.7 mS cm<sup>-1</sup>) due to population of two additional interstitial lithium sites induced by vacancy redistribution. Prominent lithium density between lithium sites and elevated atomic displacement parameters indicate liquid-like diffusive behavior resembling sublattice melting. Combining electrochemical impedance spectroscopy, pulsed-field gradient NMR, and T<sub>1</sub> relaxation methods, we demonstrate that the augmented conductivity partly arises from a low energy barrier (0.08 eV) at the local scale, attributed to a three-site lithium distribution that drives correlated lithium dynamics. This work advances our understanding of the structure-dynamics interplay in super-halide-rich argyrodites, and highlighting their potential as solid-state battery electrolytes in cells with a coated single-crystal NMC82 cathode that achieve 170 mAh/g capacity at a 0.2 C rate .
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Prédiction distillée sur la base complète
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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 | 0,001 |
| 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 |
Scores machine (provisoires)
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