了解固态离子导体(也称为超离子材料)的弹性特性是开发固态电解质(SSE)的关键挑战,该电解质可以取代当今使用的液体有机电解质,从而提高商用锂离子电池的安全性。
虽然应用于SSE弹性张量的第一性原理计算通常利用静态密度泛函理论(DFT)计算所施加应变下所选配置的总能量或应力,但这些静态方法可能不适用于超离子材料。这是因为锂离子在这种材料中的环境温度下非常具有流动性,导致动力学无序,这起着重要作用:原子不是简单地围绕其平衡位置振动,而是表现出准液体行为,这只能通过基于整个配置空间采样的统计方法捕获。
在最近发表在npj Computational Materials上的论文“也是液体的固体:超离子材料的弹性张量”中,NCCR MARVEL研究人员Giuliana Materzanini,现在在加州大学鲁汶分校,以及Tommaso Chiarotti和Nicola Marzari在EPFL,应用完全动态方法来恢复超离子材料的弹性张量和弹性模量。
这是基于Parrinello-Rahman方法,该方法在广泛的第一性原理分子动力学模拟中计算应变的平均协方差。因此,该团队能够获得三种基准氧化物和硫化物SSE的弹性常数和模量的参考结果。结果表明,静态方法对弹性响应的高估幅度在25%-50%之间。
“固态离子学界的人们认为用静态方法计算这种材料的弹性常数没有问题 - 这是一种既定的协议,”Materzanini说。“我们走上前来说,'我们确定我们在做正确的事情吗?'现在我们知道答案了:不是真的,至少对于这里研究的材料而言。
研究人员解释了他们的发现,指出了超离子材料的准液体性质。这使得它们符合要求,这一特征只能通过考虑移动离子的连续迁移来捕获,即使在室温下也是如此。
结果,特别是静态方法在适当动态处理方面的高估,表明通过动态采样解决超离子导体的弹性特性是多么重要。研究人员说,这项工作还提供了计算参考结果,这是以前社区无法获得的。
他们在论文中写道,额外的计算和实验研究是必要的。这既是因为人们对全固态电池技术中超离子材料的机械性能越来越感兴趣,也是因为除了众多弹性性能外,弹性状态之外的一些机械性能 - 断裂韧性,脆性和剪切强度仅举几例 - 也经常从弹性模量开始预测。科学家们说,这进一步强调了准确测量或预测的重要性。
智能推荐
-
明日方舟纯烬艾雅法拉精二材料 明日方舟纯烬艾雅法拉详细介绍2023-08-19 明日方舟是一款十分受欢迎的二次元塔防类手游,这款手游拥有非常有趣的游戏玩法,并且玩家在游戏中可以体验各种各样的游戏玩法,玩家需要制定策略对抗敌人
-
唱吧k歌怎么办理会员 唱吧开通会员方法介绍2023-09-06 点击我的首先我们打开唱吧app,在首页界面,点击右下角我的点击会员大旨在我的界面,能够看到页面上会员中央,我们点击一下点击确认协议并开通会员最后能够找到页面下方的
-
斯露德礼包兑换码有哪些 最新礼包CDK兑换码汇总及使用具体方法介绍2023-08-29 斯露德礼包兑换码有哪些?但是很多玩家对此都不太熟悉,今天就讲下最新礼包CDK兑换码汇总及使用具体方法介绍的详细介绍,一起和小编来看看吧
-
i视app监控摄像头怎么看回放 具体操作方法介绍2023-12-19 在“新昆首页”著裕界面,点击“智能监控”。在“魔镜慧眼”界面,点击“回看”。在“回看”付够撤界面,点击“时间”。
-
盗墓笔记结局是什么意思(盗墓笔记结局是什么)2023-08-27 大家好,小裕来为大家解答以上问题。盗墓笔记结局是什么意思,盗墓笔记结局是什么这个很多人还不清楚,现在一起跟着小编来瞧瞧吧
-
imovie剪辑如何加速 具体操作方法介绍2023-09-10 首先,打开iMovie,找到想调剂的影片项目,点击“编纂”。打开项目后,轻点视频片断,以在屏幕底部显示检验器
-
研究人员开发出不受气体和液体影响的弹性材料2023-08-05 一个国际研究小组开发了一种技术,该技术使用液态金属来制造一种不受气体和液体影响的弹性材料。该材料的应用包括用作需要气体防护的高价值技术的包装,例如柔性电池
-
上海一网通办如何打印参保缴费凭证 具体操作方法介绍2023-09-21 1、实名登录“随申办市民云”APP→首页搜索关键字“参保职员城镇职工根本养老保险缴费境况”;2、确认“办证须知”→确认个人信息→点击“留存图片”马上社保缴费凭单图
-
小翼管家天翼看家怎么添加用户 具体操作方法介绍2023-09-12 1、在小翼管家登录界面,点击登录,勾选制定协议,而后点击“本机号码一键登录”,如下图所示2、在小翼管家界面,点击“智能家居”,尔后点击“同享设备”,如下图所示3、
-
倒数日app如何删除倒数日 具体操作方法介绍2023-09-21 点击编纂在倒数日开启需求操作的内容,点击右上角的编纂。点击删除今朝事件加入后点击下方的删除面前目今事件