Structure and transport properties in the pseudo-binary phase system Li4SiS4 – Li4SnS4
Notice bibliographique
Résumé
Thio-lithium superionic conductors (thio-LISICONs) are a family of promising solid electrolyte materials for potential applications in solid-state batteries. The orthorhombic polymorph of the thio-LISICON Li4SiS4 (o-Li4SiS4) has been known for decades, but its complete crystal structure has been reported only recently. Here, using single crystal X-ray diffraction we reevaluated the crystal structure of o-Li4SiS4 and show that o-Li4SiS4 crystallizes in space group Pmn21 (No. 31, a = 7.7694(15) Å, b = 13.731(3) Å, c = 6.1413(12) Å). The crystal structure of o-Li4SiS4 consists of isolated SiS4 tetrahedra arranged in a zig-zag-type manner, whereas Li atoms are coordinated both tetrahedrally and octahedrally by sulfur atoms of the SiS4 groups. Structures identified by first-principles calculations support the lower symmetry solution presented here, with the Pmn21 polymorph being more stable at room temperature than a higher symmetry phase. By knowing the accurate crystal structure of o-Li4SiS4 we investigated the solid solution behavior with another group IV thio-LISICON, Li4SnS4. Rietveld refinements of powder X-ray diffraction data revealed the solid solution Li4Si1-xSnxS4 (0 ≤ x ≤ 1, Δx = 0.1), which shows a nearly ideal Vegard-type behavior for all silicon-containing samples. 29Si and 119Sn magic-angle-spinning solid-state NMR and Raman spectroscopy showed the presence of SiS4 and SnS4 tetrahedra moieties, with the spectra showing expected behavior consistent with the silicon-tin ratio in the materials. Electrochemical impedance spectroscopy revealed the highest ionic conductivity of 8.4×10-6 S cm-1 at 25 °C for Li4Si0.5Sn0.5S4, accompanied by the lowest migration barrier of ~0.37 eV.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
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) | 0,001 | 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 | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».