Einzelatom-Schichtenfalle für Lithium-Ionen-Migration

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Einzelatom-Schichtenfalle: Ein zentrales mikroskopisches Merkmal für die Li-Ionen-MigrationAm 14.

April berichteten Prof.

Ma Cheng von der University of Science and Technology of China (USTC) der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (CAS) und seine Kollegen über eine wichtige Entdeckung bezüglich des Mechanismus der Li-Ionen-Migration in Festelektrolyten für Batterien, wobei sie eine neuartige mikroskopische Eigenschaft beobachteten, die den Ionentransport erheblich beeinflussen kann.Festelektrolyte sind die Schlüsselkomponenten für sichere, energiedichte Festkörperbatterien.

Bevor hochleitende Festelektrolyte wissensbasiert entwickelt werden können, muss der Mechanismus der Li-Ionen-Migration gründlich verstanden werden.

Bei vielen Materialien liegt der Erfolg dieser Aufgabe darin, ob die “nichtperiodischen Merkmale” gut verstanden werden können, da solche Merkmale häufig eine Änderung der Ionenleitfähigkeit in Größenordnungen verursachen.

Gegenwärtig wurden in den meisten Studien nur zwei Arten nichtperiodischer Merkmale, Korngrenzen und Punktfehler, berücksichtigt.MAs Team entdeckte eine zusätzliche Art nichtperiodischer Merkmale, die den Ionentransport zutiefst beeinflussen.

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Mit Hilfe der aberrationskorrigierten Transmissionselektronenmikroskopie entdeckten sie eine große Anzahl von Einzelatom-Schichtdefekten in einem Prototyp eines Festelektrolyten Li0,33La0,56TiO3.

Im Gegensatz zu anderen bekannten nichtperiodischen Merkmalen handelt es sich bei dem beobachteten Defekt im Wesentlichen um eine Einzelatom-Schichtverbindung, die nur auf einer begrenzten Anzahl von Atomebenen auftritt.

Aufgrund der Symmetrie dieser Ebenen bilden unterschiedlich orientierte Defekte fast immer geschlossene Schleifen.”Es gibt tatsächlich viele solcher Defektschleifen im Material, aber es ist sehr schwierig, sie zu beobachten”, sagte der Erstautor ZHU Feng, der derzeit Doktorand an der USTC ist.

Sie sind nur entlang bestimmter Ausrichtungen sichtbar.

Darüber hinaus wird das Vorhandensein dieser Defekte aufgrund ihrer extremen Dünnheit und der Ablenkung von anderen koexistierenden Mikrostrukturen kaum bemerkt.

Dies könnte erklären, warum sie bisher noch nicht gemeldet wurden.

“Die beobachteten Defekte wiesen eine….

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