(纯计算)烟台大学王晓丽/李建福团队Inorg. Chem.: 石墨插层化合物中混合离子-电子导体的碱土金属离子动力学研究

本文研究了石墨插层化合物（GICs）作为混合离子-电子导体（MIECs）在固态电池中的应用。研究团队通过第一性原理计算和机器学习分子动力学（MLMD）方法，深入分析了XC6（X = Ca、Sr、Ba）的离子动力学行为。研究发现，这些材料在特定温度下会从固态转变为超离子态，其中CaC6、SrC6和BaC6分别在1500 K、1800 K和2100 K进入超离子态。碱土金属离子通过空位迁移机制扩散，且引入缺陷可以显著降低超离子温度并提高离子电导率。此外，电子局域化函数（ELF）和ICOHP计算揭示了材料的热稳定性和离子迁移机制。研究结果为设计高性能MIECs提供了理论依据，并展示了通过缺陷工程调控材料性能的有效策略。