Elucidating Anisotropic Ionic Diffusion Mechanism in Li3YCl6 with Molecular Dynamics Simulations

离子电导率 化学物理 材料科学 锂(药物) 快离子导体 扩散 各向异性 离子键合 离子 分子动力学 各项异性扩散 热扩散率 电导率 电解质 凝聚态物理 物理化学 化学 计算化学 热力学 物理 有机化学 内分泌学 医学 量子力学 电极
作者
Jiazhong Geng,Zihan Yan,Yizhou Zhu
出处
期刊:ACS applied energy materials [American Chemical Society]
卷期号:7 (16): 7019-7024 被引量:6
标识
DOI:10.1021/acsaem.4c01249
摘要

Halide-based solid electrolytes have emerged as promising materials for the development of solid-state batteries, due to their high ionic conductivity and excellent chemical properties. Li3YCl6 is a prototype halide-based superionic material that features anisotropic ionic diffusion. Elucidating the ionic transport and optimizing the conductivity in such anisotropic materials are crucial for enhancing the performance of solid-state batteries. In this work, by using molecular dynamics simulations with a machine learning force field, we systematically study the anisotropic ion diffusion behavior, including directional conductivity contribution, concerted migration, and disorder–order transition in Li3YCl6. Our results prove that the fast c-direction is the major contributor to total diffusivity, especially at room temperature. The hexagonal close-packed anion arrangement leads to anisotropic diffusion mechanism. Lithium diffusion along the c-direction exhibits a highly concerted feature, which is absent in the ab-plane diffusion. A disorder–order transition of the lithium sublattice can occur below a critical temperature. Our results show that the ordering occurs with a regular pattern of lithium ions. The lithium sublattice ordering is strongly influenced by yttrium cation arrangement and can be suppressed if a small amount of Li/Y antisite defects are present. These understandings can help to provide guidance for the future development of anisotropic superionic materials.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
852应助ikin采纳,获得10
刚刚
自由的哑铃完成签到,获得积分10
1秒前
欢呼的飞荷完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
dtcao发布了新的文献求助10
3秒前
liuqiaozhutou完成签到,获得积分20
4秒前
5秒前
qyp完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
淡然以蓝完成签到,获得积分10
9秒前
QQ发布了新的文献求助10
9秒前
RMY完成签到 ,获得积分10
10秒前
第五轻柔发布了新的文献求助20
10秒前
张两丰发布了新的文献求助10
10秒前
笑相完成签到,获得积分10
13秒前
yxl要顺利毕业_发6篇C完成签到,获得积分10
13秒前
别MoMo叽叽完成签到,获得积分10
14秒前
hill完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
小蘑菇应助聪明帅哥采纳,获得10
16秒前
16秒前
Keira_Chang完成签到,获得积分10
17秒前
19秒前
含蓄初之完成签到,获得积分10
19秒前
完美世界应助自觉的新竹采纳,获得10
19秒前
19秒前
完美世界应助害羞仙人掌采纳,获得10
19秒前
20秒前
CodeCraft应助含蓄初之采纳,获得10
21秒前
Hsincho应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
22秒前
852应助科研通管家采纳,获得80
22秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
22秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
8R60d8应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
高分求助中
Encyclopedia of Quaternary Science Third edition 2025 12000
(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
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.). Frederic G. Reamer 800
Beyond the sentence : discourse and sentential form / edited by Jessica R. Wirth 600
Holistic Discourse Analysis 600
Vertébrés continentaux du Crétacé supérieur de Provence (Sud-Est de la France) 600
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5338701
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4475775
关于积分的说明 13929452
捐赠科研通 4371050
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2401660
邀请新用户注册赠送积分活动 1394683
关于科研通互助平台的介绍 1366468