ガラス-セラミックリチウムチオリン酸電解質の構造-組成-電気伝導率関係のAI支援マッピング【JST・京大機械翻訳】

Guo Haoyue; Wang Qian; Urban Alexander; Artrith Nongnuch

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202204572421219 整理番号：22P0280363

ガラス-セラミックリチウムチオリン酸電解質の構造-組成-電気伝導率関係のAI支援マッピング【JST・京大機械翻訳】

AI-Aided Mapping of the Structure-Composition-Conductivity Relationships of Glass-Ceramic Lithium Thiophosphate Electrolytes

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発行年： 2022年01月26日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2022年01月26日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

組成(Li_2S)_x(P_2S_5)_1-xを有するリチウムチオリン酸塩(LPS)は,室温(>10 ̄-3Scm ̄-1),ソフト機械的特性,および低い粒界抵抗でのそれらの超イオン伝導のため,固体電池(SSB)のための最も有望な電解質材料の一つである。異なる組成と良好なLi伝導率を有するいくつかのガラス-セラミック(gc)LPSが以前に報告されているが,組成,原子構造,安定性,およびLi伝導率の間の関係は,実験やシミュレーションにおける非結晶相の特性化の課題のため,不明のままである。ここでは,第一原理と人工知能(AI)法を組み合わせて,密度汎関数理論,人工ニューラルネットワークポテンシャル,遺伝的アルゴリズムサンプリング,およびab initio分子動力学シミュレーションを組み合わせて,LPS相図をマッピングした。教師なし構造類似性解析により,ガラス状/セラミック相は既知のLPS結晶構造における局所構造モチーフと相関し,エネルギー的に最も好ましいLi環境が組成により変化することを示した。LPS相図における発見傾向に基づいて,著者らのシミュレーションにおいて高いイオン伝導率(>10 ̄-2S cm ̄-1)を示す候補固体電解質組成,(Li_2S)_x(P_2S_5)_1-x(x≡0.725)を提案し,その結果,導電性および安定性が強化された非晶質またはガラス状/セラミック固体電解質に対する一般的設計戦略を実証した。【JST・京大機械翻訳】

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二次電池 , ガラスの性質・分析・試験

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