Origin of the Structural Phase Transition inLi7La3Zr2O12

四方晶系 材料科学 相变 电导率 离子 离子电导率 相(物质) 掺杂剂 空位缺陷 兴奋剂 热力学 电解质 结晶学 晶体结构 凝聚态物理 物理化学 物理 化学 电极 量子力学 光电子学
作者
Noam Bernstein,M. D. Johannes,Khang Hoang
出处
期刊:Physical Review Letters [American Physical Society]
卷期号:109 (20): 205702-205702 被引量:251
标识
DOI:10.1103/physrevlett.109.205702
摘要

Garnet-type Li(7)La(3)Zr(2)O(12) is a solid electrolyte material for Li-ion battery applications with a low-conductivity tetragonal and a high-conductivity cubic phase. Using density-functional theory and variable cell shape molecular dynamics simulations, we show that the tetragonal phase stability is dependent on a simultaneous ordering of the Li ions on the Li sublattice and a volume-preserving tetragonal distortion that relieves internal structural strain. Supervalent doping introduces vacancies into the Li sublattice, increasing the overall entropy and reducing the free energy gain from ordering, eventually stabilizing the cubic phase. We show that the critical temperature for cubic phase stability is lowered as Li vacancy concentration (dopant level) is raised and that an activated hop of Li ions from one crystallographic site to another always accompanies the transition. By identifying the relevant mechanism and critical concentrations for achieving the high conductivity phase, this work shows how targeted synthesis could be used to improve electrolytic performance.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
1秒前
bo发布了新的文献求助10
1秒前
oldtiger完成签到,获得积分10
1秒前
田様应助快乐吗猪采纳,获得10
2秒前
2秒前
星沉静默发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
香蕉觅云应助周予采纳,获得10
3秒前
4秒前
zyy发布了新的文献求助30
5秒前
十宝完成签到,获得积分10
5秒前
liwen发布了新的文献求助10
6秒前
qfyyyyyyy应助李安采纳,获得10
6秒前
眯眯眼的太兰完成签到,获得积分10
6秒前
科研通AI6.2应助wwww采纳,获得10
6秒前
7秒前
哼哒完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
善良的若发布了新的文献求助10
8秒前
zanna完成签到,获得积分20
8秒前
9秒前
踏实的流沙完成签到 ,获得积分10
9秒前
不能一口都不吃完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
xiayan完成签到 ,获得积分10
10秒前
星沉静默完成签到,获得积分10
10秒前
科研通AI2S应助小插曲采纳,获得10
10秒前
SciGPT应助Betty采纳,获得10
10秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
艺骞完成签到 ,获得积分10
10秒前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
11秒前
iy98应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
Nole应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
qqz关注了科研通微信公众号
11秒前
11秒前
哈哈鬼应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
东方元语应助科研通管家采纳,获得20
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Auslegungsgeschichte 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7658682
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9229035
关于积分的说明 19839756
捐赠科研通 7225745
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3280988
关于科研通互助平台的介绍 2440938
邀请新用户注册赠送积分活动 2280983