Journal of the American Chemical Society· 2026Q1
Kafes Bozulması ve Katyon Düzensizliğinin Etkileşimi, Katyon Düzensiz Kayatuzu Katotlarında Li-İyon Taşınmasını Yönetir
Interplay of Lattice Distortion and Cation Disorder Governs Li-Ion Transport in Cation-Disordered Rocksalt Cathodes
- 1atıf
- Q1SCImago
- 2026yıl
Kısa özet
Katyon düzensizliğinin yanı sıra kafes bozulması, katyon düzensiz kayatuzu katotlarında Li+ perkolasyon ağlarını aktif olarak yeniden şekillendirerek, daha önce erişilemeyen kanallardan taşınmayı sağlar ve kapasite tahminlerini iyileştirir.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Ana noktalar
- Kafes bozulması, daha önce hafife alınan bir faktör olan katyon düzensiz kayatuzu katotlarındaki Li+ perkolasyon ağlarını aktif olarak yeniden şekillendirir.
- Monte Carlo örneklemesi ve ML hızlandırmalı MD'yi birleştiren yeni bir çerçeve, deneylerden %5'ten az sapmayla Li+ perkolasyonunu ve kapasiteleri nicel olarak tahmin eder.
- Gelişmiş yerel kafes bozulmaları katyon düzenlemesini bastırır ve 1-TM difüzyon kanalları aracılığıyla Li+ göçünü aktive eder.
- Tasarlanan çok katyonlu bir katot olan Li1.2Mn0.2Ti0.2V0.2Mo0.2O2, artan kafes bozulması ve genişlemiş Li+ perkolasyonu sergiler.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Özet (abstract)
Abstract Cation-disordered solids provide a chemically complex landscape in which local environments, lattice responses, and configurational disorder collectively influence ion transport. In cation-disordered rocksalt cathodes, Li+ diffusion has traditionally been interpreted using the static 0-transition-metal (0-TM) percolation rule, which assumes an ideal lattice and often underestimates experimentally accessible capacities. Here, we show that lattice distortion constitutes an essential and previously overlooked chemical degree of freedom that actively reshapes the Li+ percolation networks in disordered oxides. By combining Monte Carlo sampling of cation configurations with molecular dynamics simulations accelerated by machine learning interatomic potentials, we develop a lattice-responsive framework that quantitatively predicts Li+ percolation and electrochemical capacities with deviations from experiment below 5%. Our results reveal a causal coupling between lattice distortion and cation short-range order: enhanced local distortions suppress ordering and activate Li+ migration through nominally inaccessible 1-transition-metal (1-TM) diffusion channels, thereby extending the percolation network beyond the conventional 0-TM paradigm. Guided by this insight, we design and synthesize a multication cation-disordered rocksalt cathode, Li1.2Mn0.2Ti0.2V0.2Mo0.2O2, which exhibits increased lattice distortion, an expanded Li+ percolation network, and a high reversible capacity consistent with theoretical predictions. These findings establish lattice distortion as an active chemical parameter governing ion transport in disordered solids and provide a general design principle for ion-conducting materials.
Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Journal of the American Chemical Society, 2026 · DOI ↗
Ücretsiz hesapla devam et
Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.
Web'de ücretsiz devam etGoogle ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.
Telefonda:
Alan: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği
Electrical and Electronic EngineeringEngineering