上大施思齐AFM：用分层离子输运算法识别单斜NASICON型固体电解质中的迁移通道和瓶颈

单斜钠超离子导体(NASICON；Na₃Zr₂Si₂PO₁₂)是著名的钠离子固体电解质，已有40年的研究历史。然而，由于NASICON晶体结构的低对称性，准确识别单斜晶系NASICON的迁移通道仍然没有得到很好的解决。

近日，上海大学施思齐（通讯作者）等人通过对通道和瓶颈的几何分析、键价能分析和从头算分子动力学模拟，对单斜晶系NASICON中的Na⁺扩散途径进行了交叉验证研究。

上大施思齐AFM：用分层离子输运算法识别单斜NASICON型固体电解质中的迁移通道和瓶颈

常规晶胞与a)菱面体和b)单斜晶系的Na⁺离子迁移通道

研究了单斜晶系NASICON型固体电解质的扩散限制瓶颈、电导率的各向异性以及Na⁺分布随时间和温度的变化规律，提出了提高单斜晶系NASICON型固体电解质体积电导率和总电导率的策略。

上大施思齐AFM：用分层离子输运算法识别单斜NASICON型固体电解质中的迁移通道和瓶颈

通过晶体结构分析，球体显示了单斜晶系Na₃Zr₂Si₂PO₁₂的空隙位置

这套分层离子输运算法不仅显示了单斜NASICON型材料离子输运行为的有效性和实用性，而且为优化其导电性能提供了指导，可以方便地推广到其他固体电解质中。

上大施思齐AFM：用分层离子输运算法识别单斜NASICON型固体电解质中的迁移通道和瓶颈

为了揭示单斜晶系Na₃Zr₂Si₂PO₁₂的迁移通道，将晶体结构分析得到的导电通道与BVEL图和AIMD模拟的概率密度分布图确定的通道进行了比较

Identifying Migration Channels and Bottlenecks in Monoclinic NASICON-Type Solid Electrolytes with Hierarchical Ion-Transport Algorithms(Adv. Funct. Mater., 2021, DOI: 10.1002/adfm.202107747)

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