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钠离子导体Na3XI6的输运行为和电化学 稳定性研究

利用无机固态电解质可以大幅提高能源存储的能量密度,并增强电池的安全性。固态钠离子导体能有效提高能量密度和安全性能,因而受到了广泛关注。因此,研发在室温条件下,钠离子电导率与液态电解质相当、具有良好的热力学/电化学稳定性、可观的离子活化能的钠离子固态电解质具有重要意义。目前关于钠离子固态电解质的研究主要集中在硫化物和氧化物,然而它们普遍存在着离子电导率低、电化学窗口较窄等缺点,因此迫切需要开展对新型固态电解质的机理研究和性能优化。





新型磁性功能材料及应用研究室王守国教授梯队的黄河副教授针对固态钠离子导体,采用密度泛函理论和从头算分子动力学模拟,证实了金属卤化物钠离子导体Na3XI6(X = Sc, Y, La)出色的热力学稳定性和界面电化学稳定性。通过对不同温度条件下的从头算分子动力学模拟,结果表明C2/m相金属碘化物具有低的钠离子活化能和优异的离子电导率,可以为钠离子输运提供良好的宿主,并为有前景的金属卤化物钠离子导体提供了材料选择。

新型磁性功能材料及应用研究室王守国教授梯队的黄河副教授针对固态钠离子导体,采用密度泛函理论和从头算分子动力学模拟,证实了金属卤化物钠离子导体Na3XI6(X = Sc, Y, La)出色的热力学稳定性和界面电化学稳定性。通过对不同温度条件下的从头算分子动力学模拟,结果表明C2/m相金属碘化物具有低的钠离子活化能和优异的离子电导率,可以为钠离子输运提供良好的宿主,并为有前景的金属卤化物钠离子导体提供了材料选择。

相关研究成果以“Fast Ion Transport Mechanism and Electrochemical Stability of Trivalent Metal Iodide-based Na Superionic Conductors Na3XI6 (X = Sc, Y, La, and In)”为题发表在国际知名学术期刊《ACS Applied Materials & Interfaces》(影响因子10.383)上,黄河副教授为该论文的第一作者,王守国教授为该论文的通讯作者