更加符合可持续需求的新型电池能够提供比锂离子电池更好的性能、安全性和容量，同时降低成本问题。但是目前人们对这些离子的固态导电性缺乏了解，使用锂之外的移动离子，尤其是多价离子，目前这种新型电池技术的发展仍然面临着限制。

有鉴于此，加州理工学院Kimberly A. See教授等报道在MPS₃（M=Mn，Cd）晶体引入配体配位离子，能够增加层间距助力离子迁移，屏蔽电荷密度更高的离子。

本文要点

（1）

配体辅助传导机制使各种下一代移动离子在基于绝缘性MPS₃固体中能够在环境温度下表现超高的离子导电性。当没有配位配体时，化合物几乎没有离子导电性。脉冲场梯度NMR测试结果显示，离子传导的机理基于跳跃机制，其中阳离子在相邻的H₂O分子之间转移，与常见的水合层状固体中观察到的机理不同。

（2）

这个体系不仅能够针对不同的潜在应用进行订制，而且有助于探索不同材料主体的结构、离子和配位配体影响离子电导率。

这项研究强调阳离子电荷密度、扩散通道尺寸和有效电荷屏蔽对配体辅助固态离子电导率的影响。研究结果可以应用于设计其他配体辅助的固态离子导体，这有助于实现固态多价离子导体。此外，离子插层MPS₃材料有可能成为各种新型电池化学的普适性固态电解质。

参考文献

Zachery W. B. Iton, Zion Irving-Singh, Son-Jong Hwang, Amit Bhattacharya, Sammy Shaker, Tridip Das, Raphaële J. Clément, William A. Goddard III, and Kimberly A. See*, Modular MPS3-Based Frameworks for Superionic Conduction of Monovalent and Multivalent Ions, J. Am. Chem. Soc. 2024

DOI: 10.1021/jacs.4c06263

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c06263