Flexible machine-learning interatomic potential for simulating structural disordering behavior of Li7La3Zr2O12 solid electrolytes

晶界 从头算 原子间势 热扩散率 材料科学 分子动力学 量子 相变 计算机科学 化学物理 化学 统计物理学 凝聚态物理 热力学 计算化学 物理 微观结构 量子力学 有机化学 冶金
作者
Kwangnam Kim,Aniruddha Dive,Andrew Grieder,Nicole Adelstein,ShinYoung Kang,Liwen F. Wan,Brandon C. Wood
出处
期刊:Journal of Chemical Physics [American Institute of Physics]
卷期号:156 (22): 221101-221101 被引量:30
标识
DOI:10.1063/5.0090341
摘要

Batteries based on solid-state electrolytes, including Li7La3Zr2O12 (LLZO), promise improved safety and increased energy density; however, atomic disorder at grain boundaries and phase boundaries can severely deteriorate their performance. Machine-learning (ML) interatomic potentials offer a uniquely compelling solution for simulating chemical processes, rare events, and phase transitions associated with these complex interfaces by mixing high scalability with quantum-level accuracy, provided that they can be trained to properly address atomic disorder. To this end, we report the construction and validation of an ML potential that is specifically designed to simulate crystalline, disordered, and amorphous LLZO systems across a wide range of conditions. The ML model is based on a neural network algorithm and is trained using ab initio data. Performance tests prove that the developed ML potential can predict accurate structural and vibrational characteristics, elastic properties, and Li diffusivity of LLZO comparable to ab initio simulations. As a demonstration of its applicability to larger systems, we show that the potential can correctly capture grain boundary effects on diffusivity, as well as the thermal transition behavior of LLZO. These examples show that the ML potential enables simulations of transitions between well-defined and disordered structures with quantum-level accuracy at speeds thousands of times faster than ab initio methods.
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
ee完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
2秒前
2秒前
星星草发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
李爱国应助失眠的惜天采纳,获得10
4秒前
4秒前
辛勤夜柳完成签到,获得积分10
4秒前
乐空思举报Sunny求助涉嫌违规
4秒前
雷雷发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
傻傻的从梦完成签到 ,获得积分10
6秒前
XIAOLI完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
haru发布了新的文献求助10
7秒前
AnasYusuf发布了新的文献求助10
7秒前
哆啦A梦完成签到 ,获得积分20
7秒前
金金金完成签到,获得积分10
8秒前
陈中航完成签到,获得积分10
9秒前
lkgxwpf发布了新的文献求助10
9秒前
絮絮徐完成签到 ,获得积分10
9秒前
彩色皓轩发布了新的文献求助10
9秒前
斯文败类应助头老师采纳,获得10
10秒前
jia发布了新的文献求助10
12秒前
李健应助于淋采纳,获得10
13秒前
斯文败类应助洋1采纳,获得10
13秒前
四宝完成签到 ,获得积分10
13秒前
14秒前
涛涛完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
17秒前
zhou完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
YHYY完成签到,获得积分10
18秒前
666完成签到,获得积分10
18秒前
20秒前
AnasYusuf完成签到,获得积分10
20秒前
桥西小河完成签到 ,获得积分10
20秒前
Aiman完成签到,获得积分10
21秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
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 7295148
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8913602
关于积分的说明 18873251
捐赠科研通 6961435
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3210167
关于科研通互助平台的介绍 2379497
邀请新用户注册赠送积分活动 2186442