Chemical Bond Covalency in Superionic Halide Solid‐State Electrolytes
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Halide solid‐state electrolytes (SSEs) are promising superionic conductors with high oxidative stability and ionic conductivity, making them attractive for all‐solid‐state lithium‐ion batteries. However, most studies have focused on ion‐stacking structures, overlooking the role of bond characteristics in ionic transport. Here, we investigate bond dynamics and the superionic transition (SIT) in bromide electrolyte, Li 3 InBr 6 , using synchrotron X‐ray techniques and ab initio molecular dynamics (AIMD) simulations. We demonstrate that the SIT in halide SSEs is driven by a thermally induced transition in bonding character (ionic to covalent) rather than a change in crystal phase. AIMD simulations further reveal enhanced Li⁺ diffusion and collective anion motion at elevated temperatures. Expanding our study to Li 3 LnBr 6 (Ln = Gd, Tb, Ho, Tm, and Lu), we confirm the widespread occurrence of SIT in this material class, with Li 3 GdBr 6 exhibiting the highest ionic conductivity (5.2 mS cm −1 at 298 K). More importantly, the ionic‐covalent transition is highly tunable through electrolyte modifications, such as cation/anion substitution and synthesis methods. Our findings provide a new perspective on ionic transport, highlighting the critical role of chemical bond characteristics in halide SSEs.
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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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