卤化物固体电解质目前不具有适用于高功率全固态电池的离子电导率。

近日，伦敦帝国理工学院Ieuan D. Seymour探索了模型系统 A₂ZrCl₆（A = Li、Na、Cu、Ag），以了解 A 位化学在快速离子传输中起的基本作用。

文章要点

1）研究人员合成了以前未知的 Ag₂ZrCl₆ 后，我们发现 Cu₂ZrCl₆ 和 Ag₂ZrCl₆ 的室温离子电导率分别为 1 × 10⁻² 和 4 × 10⁻³ S cm⁻¹。

2）研究人员引入了固体中离子电导率固有极限的概念，其中能量和过渡态数量起着关键作用。涉及沿途多个配位变化的传输受到固有最小活化能的影响。在某些晶格尺寸下，不同配位的能量可以变得相等，从而当一条途径涉及单个配位变化时导致更低的势垒。

研究模型为卤化物超离子导体的优化和设计标准提供了更深入的理解。

参考文献

Barker, K., McKinney, S.L., Artal, R. et al. The importance of A-site cation chemistry in superionic halide solid electrolytes. Nat Commun 15, 7501 (2024).

DOI：10.1038/s41467-024-51710-1

https://doi.org/10.1038/s41467-024-51710-1