M = Mg、Ca、Ba、Zn、Srを備えたNa6mcl8ロックサルト化合物は、固体ナトリウムイオン電池のコンポーネントとしてのSR

高度な原子論的シミュレーションを使用して、M = Mg、Ca、Ba、Zn、およびSRを備えたNa6MCl8の新しいシリーズのロック塩型構造を調査します。計算された結果は、M2+カチオンのサイズと格子パラメーターのサイズと、欠陥形成エネルギーの変動との間の直接的な関係を示しています。NaCl Schottkyの欠陥タイプは非常に好ましいものであり、Na6BACL8構造は、欠陥形成エネルギーの最低値を持っています。これらの構造は、機械的に安定して延性があると予測されており、電極/電解質としての使用の可能性との互換性を意味します。Na6MCl8構造は、4.1-4.6 eVの範囲のエネルギーギャップを持つ半導体特性を示します。これは、以前のNa6MGCl8の値とは異なります。各岩石構造で3D移動経路が識別されます。考慮された構造内の250 KでのNa拡散率と導電率のわずかな変動にもかかわらず、Na6BACL8は250 Kでの最高の導電率によって特徴付けられ、Na6MGCL8構造は最高の導電率と拡散率を持っています。Naイオンバッテリーの予測される優れた特性は、実際の準備のための合成戦略の将来の開発を示唆しています。

We investigate a new series of rock-salt type structures, Na6MCl8 with M = Mg, Ca, Ba, Zn and Sr using advanced atomistic simulations. Calculated results show a direct relationship between the size of the M2+ cation and lattice parameters as well as the defect formation energy variation. The NaCl Schottky defect type is highly favourable, and the Na6BaCl8 structure possesses the lowest values of defect formation energies. These structures are predicted to be mechanically stable and ductile, implying their compatibility with possible use as electrodes/electrolytes. The Na6MCl8 structures exhibit semiconductor characteristics with an energy gap ranging between 4.1-4.6 eV, which differs from the previous value of Na6MgCl8. A 3D migration pathway is identified in each rock-salt structure. Despite the small variation of the Na diffusivity and conductivity at 250 K within the structures considered, the Na6BaCl8 is characterized by the highest conductivity at 250 K, while the Na6MgCl8 structure has the highest conductivity and diffusivity values. The outstanding properties predicted for a Na ion battery suggest future development of synthetic strategies for their actual preparation.