Propiedades de defectos de LiNiGeO
Autores: Kuganathan, Navaratnarajah; Sukumar, Raveena; Iyngaran, Poobalasuntharam
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Propiedades de defectos de LiNiGeO
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Desarrollo sostenible
Palabras clave
Material electrolito adecuado
Baterías de Li-ion
LiNiGeO
Procesos de defectos
Vías de difusión de Li-ion
Energías de activación
Dopantes prometedores
Mezcla de cationes
Vía de migración tridimensional de Li-ion
Dopaje isovalente
Na
Fe
Si
Al
Ga
Intersticiales de Li
Vacantes de oxígeno
Capacidad de la batería
Difusión de Li-ion
Licencia
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Citaciones: Sin citaciones
Hay un interés creciente en encontrar un material electrolito adecuado para la construcción de baterías recargables de Li-ion. LiNiGeO es un material de interés con una conductividad iónica de Li modesta. Se aplicó la técnica de simulación atomística para comprender los procesos de defectos y las vías de difusión de iones de Li, junto con las energías de activación y los dopantes prometedores en los sitios de Li, Ni y Ge. Se encontró que el clúster de defectos de anti-sitio Li-Ni era el defecto dominante en este material, mostrando la presencia de mezcla de cationes, lo que puede influir en las propiedades de este material. Se construyeron las vías de difusión de iones de Li y se encontró que la energía de activación para una vía de migración de iones de Li tridimensional es de 0.57 eV, lo que está en buena concordancia con los valores reportados en el experimento. La baja energía de activación indicó que la conductividad de iones de Li en LiNiGeO es rápida. El dopaje isovalente de Na, Fe y Si en los sitios de Li, Ni y Ge es energéticamente favorable. Tanto Al como Ga son dopantes candidatos para la formación de intersticiales de Li y vacantes de oxígeno en el sitio de Ge. Mientras que los intersticiales de Li pueden mejorar la capacidad de las baterías, las vacantes de oxígeno pueden promover la difusión de iones de Li.
Descripción
Hay un interés creciente en encontrar un material electrolito adecuado para la construcción de baterías recargables de Li-ion. LiNiGeO es un material de interés con una conductividad iónica de Li modesta. Se aplicó la técnica de simulación atomística para comprender los procesos de defectos y las vías de difusión de iones de Li, junto con las energías de activación y los dopantes prometedores en los sitios de Li, Ni y Ge. Se encontró que el clúster de defectos de anti-sitio Li-Ni era el defecto dominante en este material, mostrando la presencia de mezcla de cationes, lo que puede influir en las propiedades de este material. Se construyeron las vías de difusión de iones de Li y se encontró que la energía de activación para una vía de migración de iones de Li tridimensional es de 0.57 eV, lo que está en buena concordancia con los valores reportados en el experimento. La baja energía de activación indicó que la conductividad de iones de Li en LiNiGeO es rápida. El dopaje isovalente de Na, Fe y Si en los sitios de Li, Ni y Ge es energéticamente favorable. Tanto Al como Ga son dopantes candidatos para la formación de intersticiales de Li y vacantes de oxígeno en el sitio de Ge. Mientras que los intersticiales de Li pueden mejorar la capacidad de las baterías, las vacantes de oxígeno pueden promover la difusión de iones de Li.