First-principles material modeling of solid-state electrolytes with the spinel structure
文献情報
Fabio Rosciano, André Stesmans
Ionic diffusion through the novel (AlxMg1−2xLix)Al2O4 spinel electrolyte is investigated using first-principles calculations, combined with the Kinetic Monte Carlo algorithm. We observe that the ionic diffusion increases with the lithium content x. Furthermore, the structural parameters, formation enthalpies and electronic structures of (AlxMg1−2xLix)Al2O4 are calculated for various stoichiometries. The overall results indicate the (AlxMg1−2xLix)Al2O4 stoichiometries x = 0.2…0.3 as most promising. The (AlxMg1−2xLix)Al2O4 electrolyte is a potential candidate for the all-spinel solid-state battery stack, with the material epitaxially grown between well-known spinel electrodes, such as LiyMn2O4 and Li4+3yTi5O12 (y = 0…1). Due to their identical crystal structure, a good electrolyte–electrode interface is expected.
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Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.










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