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上大施思齊AFM：用分層離子輸運算法識別單斜NASICON型固體電解質中的遷移通道和瓶頸

單斜鈉超離子導體(NASICON；Na₃Zr₂Si₂PO₁₂)是著名的鈉離子固體電解質，已有40年的研究歷史。然而，由于NASICON晶體結構的低對稱性，準確識別單斜晶系NASICON的遷移通道仍然沒有得到很好的解決。

近日，上海大學施思齊（通訊作者）等人通過對通道和瓶頸的幾何分析、鍵價能分析和從頭算分子動力學模擬，對單斜晶系NASICON中的Na⁺擴散途徑進行了交叉驗證研究。

上大施思齊AFM：用分層離子輸運算法識別單斜NASICON型固體電解質中的遷移通道和瓶頸

常規晶胞與a)菱面體和b)單斜晶系的Na⁺離子遷移通道

研究了單斜晶系NASICON型固體電解質的擴散限制瓶頸、電導率的各向異性以及Na⁺分布隨時間和溫度的變化規律，提出了提高單斜晶系NASICON型固體電解質體積電導率和總電導率的策略。

上大施思齊AFM：用分層離子輸運算法識別單斜NASICON型固體電解質中的遷移通道和瓶頸

通過晶體結構分析，球體顯示了單斜晶系Na₃Zr₂Si₂PO₁₂的空隙位置

這套分層離子輸運算法不僅顯示了單斜NASICON型材料離子輸運行為的有效性和實用性，而且為優化其導電性能提供了指導，可以方便地推廣到其他固體電解質中。

上大施思齊AFM：用分層離子輸運算法識別單斜NASICON型固體電解質中的遷移通道和瓶頸

為了揭示單斜晶系Na₃Zr₂Si₂PO₁₂的遷移通道，將晶體結構分析得到的導電通道與BVEL圖和AIMD模擬的概率密度分布圖確定的通道進行了比較

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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