固态超离子导体(SSICs)是电池和其他储能技术中液体电解质的有前途的替代品。由于缺乏对其离子传导机制的透彻理解，SSICs的合理设计及其最终在电池技术中的应用受到阻碍。在包含分子离子的SSICs中，旋转动力学与平移扩散耦合，产生桨轮效应，促进传导。桨轮机制解释了分子SSICs的许多重要特征，但是仍然需要对由单原子离子组成的SSICs中的离子传导和非谐晶格动力学进行解释。
新泽西州立罗格斯大学Richard C. Remsing等预测经典SSIC AgI中的离子传导涉及电子桨轮，即耦合并促进离子扩散的定域电子对的旋转运动。
本文要点：
（1）
作者的分子模拟表明，SSIC AgI表现出隐藏的电子无序，这种动态电子无序导致电子桨轮——耦合到阳离子扩散的阴离子孤对旋转。电子桨轮可以解释由单原子离子组成的SSICs的传导机制的重要秘密。例如，最近使用拓扑分析确定了集体Ag+扩散。作者提出的涉及孤对旋转的扩散机制与这种集体扩散是一致的，并为这些集体动力学提供了电子起源。
（2）
电子桨轮机制为理解单原子和分子SSICs中的离子电导率创造了一个通用的视角，这将为从电子水平到宏观尺度的工程固态电解质创造设计原则。
参考文献:
Dhattarwal, H.S., Somni, R. & Remsing, R.C. Electronic paddle-wheels in a solid-state electrolyte. Nat Commun 15, 121 (2024).
DOI: 10.1038/s41467-023-44274-z
https://doi.org/10.1038/s41467-023-44274-z
