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Investigación computacional de un material electrolítico sólido de tipo NASICON LiGe(PO)

Autores: Kuganathan, Navaratnarajah; Rex, Kobiny Antony; Iyngaran, Poobalasuntharam

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Investigación computacional de un material electrolítico sólido de tipo NASICON LiGe(PO)


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Química

Palabras clave

Fosfato
LiGe(PO)
Simulación computacional
Defectos
Dopantes
Li Frenkel

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 34

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los materiales electrolíticos basados en fosfato son de gran interés en el campo de las baterías de iones de litio debido a su rigidez estructural. LiGe(PO) es un material de fosfato tipo NASICON con alta estabilidad térmica y electroquímica. Se emplearon técnicas de simulación computacional para estudiar los defectos, la difusión y las propiedades de dopaje de LiGe(PO). Además, se calcularon las energías de reacción para la formación de LiGe(PO) y las energías de incorporación para la inserción de litio adicional en este material. Los cálculos revelaron que el defecto de Li Frenkel es el de menor energía. El segundo defecto más favorable es el grupo de defectos de tipo Ge-P anti-sitio. Una baja energía de migración de Li de 0,44 eV implica una alta conductividad iónica de Li. Los dopantes isovalentes más favorables en los sitios de Li y Ge son Na y Si, respectivamente. La formación de intersticiales de Li y vacantes de oxígeno puede facilitarse mediante el dopaje de Ga en el sitio de Ge. El dopaje de Ga mejora ligeramente la conductividad iónica de Li. La incorporación de Li (hasta cuatro Li) es termodinámicamente factible.

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