「国家优青」匡小军领衔！桂林理工大学李晓辉最新Nature子刊丨黄长石固体电解质中间隙阳离子缺陷化学与关联无序！

本研究针对黄长石固体电解质中受主掺杂后缺陷化学的长期争议展开。传统观点认为受主掺杂会引入氧空位以促进氧离子传输，但实验证据不足。研究团队以La₁₋ₓSr₁₊₁.₅ₓGa₃O₇为模型材料，通过定向STEM-HAADF成像、中子和同步辐射X射线粉末衍射、对分布函数分析及机器学习势分子动力学模拟等系统方法，首次实验和理论证实离子传输由间隙阳离子主导，而非氧空位。研究发现间隙Sr原子与关联La/Sr无序局部偏析协同增强结构柔性，创造有利阳离子迁移路径；长程Sr²⁺迁移通过连续的“S曲线撞击”机制实现，活化能约0.85 eV。该研究颠覆了氧空位机制的传统认知，为理解黄长石固体电解质中的缺陷化学和离子传导提供了新见解，为设计先进固体电解质奠定了表征基础。