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快银离子导体GaGeSbS-AgI玻态电解质的电导率和网络结构特性
作者: irglass 时间: 2020-09-27 浏览:847 次

      近日,我室马宝琛硕士研究生(第一作者)、焦清博士(通讯作者)等人在新型硫系玻璃固体电解质开发及制备基础研究方面取得进展,论文题目为:Conductivity and Structural Properties of Fast Ag-Ion-Conducting GaGeSbS−AgI glassy Electrolytes.相关研究工作在Ceramics International (SCI, IF = 3.83) 上发表。(DOI:https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2020.06.272)

      高电导硫系玻璃是一种十分具有潜在应用价值的固态电解质,它将很有可能应用于全固态可充电电池,以提高其安全稳定性能。本文成功地制备了一种新型的四元玻璃体系,并通过XRD、Raman和AC阻抗测试对其结构和电化学性能进行了研究。优化后的结构调整得到较高的电导率为2.95×10-3 S/cm,活化能为0.07 eV。在该工作中,初步探索了玻璃结构的短程示意图,以确定导电银离子的快速迁移机制。通过控制适当的Ga(Ge)和Sb阳离子比例,形成了[SbSxI3-x]由[Ga(Ge)S4]四面体连接的大孔径间隙的多层结构,因此使得Ag+离子可以通过扩大的网络间隙进行快速输运,与此同时迁移能垒得到大幅度降低。下一步的工作是将具有良好电化学特性的硫化物固体电解质用于解决实际固态电池的应用能量和安全问题。因此,研究结果对硫系高电导性能固体电解质的结构优化以及特殊场景应用具有实际意义与价值。

图1. 结构优化后样品阻抗测试图

图2. 离子网络结构示意图,球棒模型“层”结构俯视图(a)和原子模型堆栈结构侧视图(b)