抄録/ポイント:
抄録/ポイント
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固体電解質の使用は,リチウムイオン電池のエネルギー密度を改善する有望な方法であり,Liアルギロダイトは,液体電解質に匹敵するLiイオン伝導率を有する固体電解質の有望なファミリーを構成する。しかし,周期的テーブル(Li_7+y-x[(A_yB_1-y)S_4]S_2-xX_x(0≦x≦1),ここでA,BおよびXがグループIV,VおよびVIの元素である)から潜在的に利用可能な膨大な数の組成は,最良の化学的組合せおよび構造を見つける研究者にとって圧倒的な課題を提起する。したがって,Liアルギロダイトベースの超イオン伝導体の計算スクリーニングのための簡単な記述子を設計することが必須である。最近,合成中のLiアルギロダイト中のハロゲン分布の変化は,S2-/X-単一アニオンのサイト無秩序により,これらの材料のLiイオン伝導率を増加させることができることが示唆された。本研究では,Li_6-xPS_5-xX_1+x(0≦x≦1およびX=Cl,BrまたはI)モデル構造における”組成-構造-特性”関係を系統的に調べた。著者らの結果は,S2-/X-単一アニオンの周りのLiイオン伝導率とケージ状Li副格子構造の間の密接な相関を示す。特に,Liイオンケージのサイズはハロゲンドーピングレベルの増加とともに均一になり,Liイオンのケージ間拡散はLiイオン伝導率を増加させるために加速されることを見出した。したがって,アルジロダイト系超イオン伝導体のスクリーニングのための記述子として,S2-/X-単一アニオンの周りのLiケージサイズの標準偏差(STD)を提案した。さらに,本研究は,Liアルギロダイト材料の全ての可能なサイト無秩序配置と結晶性を考慮した正確なバルクイオン伝導率計算のための補正法を提供した。これらの結果は,Liイオン伝導率を増加させるためのケージ間拡散を加速する「組成-構造-特性」関係に基づくLiアルギロダイトの組成変化を調整するための新しいアプローチを提供するであろう。Copyright 2022 Royal Society of Chemistry All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】