Defect properties and solution energies of dopants in NASICON-type LiGe2(PO4)3 solid electrolyte: a first-principles study

文献情報

出版日 2023-11-13
DOI 10.1039/D3CP02165C
インパクトファクター 3.676
著者


原文を見る

要旨

NASICON-type solid electrolytes are suitable choices for solid state batteries considering safer and more stable electrochemical performance compared to other potential solid electrolytes. The present study investigates intrinsic defects and dopant incorporation energetics in the LiGe2(PO4)3 (LGP) electrode material using density functional theory-based calculations. The formation energies of intrinsic defects (Frenkel, Schottky and anti-sites) indicate that Li Frenkel pair formation is the most energetically feasible process. With an aim to improve the lithium ion conductivity and chemical stability by suitable doping, solution energies are calculated for various trivalent (M3+ = B3+, Al3+, Ga3+, Sc3+, In3+, Y3+, Gd3+, La3+) and tetravalent (M4+ = Si4+, Ti4+, Sn4+ and Zr4+) ions substituted at the Ge4+ site. The most favourable trivalent and tetravalent dopants are Al3+ and Ti4+, respectively. The changes in lattice parameters with doping are correlated with channel/bottleneck size for Li+ migration. Alkali atom doping at the Li+ site is energetically favourable whereas alkali-earth doping at the Li+ site is not. Analysis based on Bader charges and density of states delineates changes in chemical interactions between the dopant atoms and the host LGP.

関連文献

Current state of commercial point-of-care nucleic acid tests for infectious diseases

Jane Y. Zhang, Andrew T. Bender, David S. Boyle

2021-03-23 Critical Review

DOI: 10.1039/D0AN01988G

Developing tools and standards in molecular informatics

2003-03-25 Focus

DOI: 10.1039/B207793K

Spatially co-registered wide-field nonlinear optical imaging of living and complex biosystems in a total internal reflection geometry

Uvinduni I. Premadasa, Amber N. Bible, Jennifer L. Morrell-Falvey, Benjamin Doughty, Ying-Zhong Ma

2021-03-31 Paper

DOI: 10.1039/D1AN00129A

Aqueous synthesis of III–V semiconductor GaP and InP exhibiting pronounced quantum confinement

Shanmin Gao, Jun Lu, Nan Chen, Yan Zhao, Yi Xie

2002-11-18 Communication

DOI: 10.1039/B210164E

Observation of inflammation-induced mitophagy during stroke by a mitochondria-targeting two-photon ratiometric probe

Fei Cheng, Longfang Ren, Tianyu Liang, Xiaoyang Gao, Baoshuai Wang

2021-02-11 Paper

DOI: 10.1039/D1AN00208B

A multimer-based SERS aptasensor for highly sensitive and homogeneous assay of carcinoembryonic antigens

Tian Lu, Liping Wang, Yuhong Xia, Yang Jin, Liying Zhang, Shuhu Du

2021-03-05 Paper

DOI: 10.1039/D1AN00121C

Live single cell analysis using synchrotron FTIR microspectroscopy: development of a simple dynamic flow system for prolonged sample viability

Alan Raoof, Ansaf Hussain, Magda Wolna, Gianfelice Cinque, Michael Brown, Joanna Denbigh

2018-10-31 Paper

DOI: 10.1039/C8AN01566J

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

6-苄基-6,7-二氢-5H-吡咯并3,4-b吡啶とは何ですか?

6-苄基-6,7-二氢-5H-吡咯并3,4-b吡啶は、CAS番号109966-30-5の化合物です。これは、6-ベンジル基を持つ6,7-二氢-5H-吡咯並みの化...

109966-30-56-Benzyl-6,7-dihydro...
化合物よくある質問

半硫酸奎宁单水水合物はどのように保存すればよいですか?

半硫酸奎宁单水水合物は、乾燥した涼しい場所に保管し、直射日光や湿気を避ける必要があります。保存温度は常温(15〜25℃)が適切で、湿度は40%以下を維持すること...

6119-70-6Quinine sulfate hydr...
化合物よくある質問

D-核糖-5-リン酸二ナトリウムとは何ですか?

D-核糖-5-リン酸二ナトリウムは、CAS番号18265-46-8を有する化合物で、D-核糖の5位付加部位にリン酸基が結合した化合物です。この化合物は、水溶性で...

18265-46-8Disodium (2R,3R,4R)-...
化合物よくある質問

異丙基肼はどの業界で使用されていますか?

異丙基肼は主に医薬品やポリマー業界で使用されています。また、センサーと半導体の製造プロセスでも重要な役割を果たしています。

2257-52-5Isopropylhydrazine
化合物よくある質問

3-乙酰基-4-羟基喹啉-2(1H)-酮はどのように合成されますか?

3-乙酰基-4-羟基喹啉-2(1H)-酮は、ハイドロキノンと酢酸アセトイルアミドのアミド化反応により合成されます。この反応は塩基触媒を用いて行われ、選択性は良好...

26138-64-73-Acetyl-4-hydroxyqu...
化合物よくある質問

Bobcat339はどのように保存すればよいですか?

Bobcat339は、0〜5℃の冷暗所で避光保存することを推奨します。容器は密閉し、取り扱いには十分な注意を払いましょう。

2280037-51-44-Amino-1-(3-bipheny...
化合物よくある質問

5-溴-4-甲基-1H-吲唑とは何ですか?

5-溴-4-甲基-1H-吲唑は、CAS番号1082041-34-6の化学物質で、化学式はC10H9BrNです。この化合物は淡黄色の結晶性粉末で、吸湿性があります...

1082041-34-65-Bromo-4-methyl-1H-...
化合物よくある質問

3-(4メトキシフェニル)オキテナン-3カーボイル酸の代替品はありますか?

3-(4メトキシフェニル)オキテナン-3カーボイル酸の代替品は、その用途により異なりますが、例えば4-(メトキシフェニル)オキテナン-3カーボイル酸や、他のオキ...

1416323-25-53-(4-Methoxyphenyl)-...
化合物よくある質問

3-イリドオキシピロロ[2,3-b]ピリジン-5-カルボキシlic酸は安全ですか?

3-イリドオキシピロロ[2,3-b]ピリジン-5-カルボキシlic酸は危険な化合物ではありませんが、適切な手袋や保護眼鏡の使用を推奨します。誤って摂取または接触...

1060816-80-93-Iodo-1H-pyrrolo[2,...
化合物よくある質問

3-氟-4- iodobenolを取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

3-氟-4- iodobenolは可燃性を有し、強力な反応性を持つため、取り扱いには注意が必要です。PPE(個人保護具)の着用、ドラフトチャンバーの使用、漏洩時...

122927-84-83-Fluoro-4-iodopheno...

掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

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.

おすすめサプライヤー

免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。