Published July 20, 2023 | Version v1
Publication Open

Effect of grain boundary resistance on the ionic conductivity of amorphous xLi2S-(100-x)LiI binary system

Creators

  • 1. Southern University of Science and Technology
  • 2. Peking University

Description

Solid-state electrolytes (SSEs) hold the key position in the progress of cutting-edge all-solid-state batteries (ASSBs). The ionic conductivity of solid-state electrolytes is linked to the presence of both amorphous and crystalline phases. This study employs the synthesis method of mechanochemical milling on binary xLi2S-(100-x)LiI system to investigate the effect of amorphization on its ionic conductivity. Powder X-ray diffraction (PXRD) shows that the stoichiometry of Li2S and LiI has a significant impact on the amorphization of xLi2S-(100-x)LiI system. Furthermore, the analysis of electrochemical impedance spectroscopy (EIS) indicates that the amorphization of xLi2S-(100-x)LiI system is strongly correlated with its ionic conductivity, which is primarily attributed to the effect of grain boundary resistance. These findings uncover the latent connections between amorphization, grain boundary resistance, and ionic conductivity, offering insight into the design of innovative amorphous SSEs.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تحتل الشوارد ذات الحالة الصلبة (SSEs) المركز الرئيسي في تقدم البطاريات المتطورة ذات الحالة الصلبة (ASSBs). ترتبط الموصلية الأيونية لشوارد الحالة الصلبة بوجود كل من المرحلتين غير المتبلورة والبلورية. تستخدم هذه الدراسة طريقة تخليق الطحن الكيميائي الميكانيكي على نظام LiI الثنائيxLi2S -( 100 - x) للتحقيق في تأثير عدم التشكل على الموصلية الأيونية. يُظهر حيود الأشعة السينية للمسحوق (PXRD) أن القياس المتكافئ لـ Li2S و LiI له تأثير كبير على عدم تشكيل نظام LiI xLi2S-( 100 - x). علاوة على ذلك، يشير تحليل التحليل الطيفي للمعاوقة الكهروكيميائية (EIS) إلى أن عدم تشكيل نظام LiI xLi2S -( 100 - x) يرتبط ارتباطًا وثيقًا بالموصلية الأيونية، والتي تُعزى في المقام الأول إلى تأثير مقاومة حدود الحبيبات. تكشف هذه النتائج عن الروابط الكامنة بين عدم التشكل ومقاومة حدود الحبوب والتوصيل الأيوني، مما يوفر نظرة ثاقبة على تصميم SSEs غير المتبلور المبتكر.

Translated Description (French)

Les électrolytes à l'état solide (ESS) occupent une position clé dans la progression des batteries à l'état solide (ASSB) de pointe. La conductivité ionique des électrolytes à l'état solide est liée à la présence de phases amorphes et cristallines. Cette étude utilise la méthode de synthèse du broyage mécanochimique sur le système binaire xLi2S- (100-x)LiI pour étudier l'effet de l'amorphisation sur sa conductivité ionique. La diffraction des rayons X sur poudre (PXRD) montre que la stœchiométrie de Li2S et LiI a un impact significatif sur l'amorphisation du système xLi2S- (100-x)LiI. En outre, l'analyse de la spectroscopie d'impédance électrochimique (EIS) indique que l'amorphisation du système xLi2S- (100-x)LiI est fortement corrélée à sa conductivité ionique, qui est principalement attribuée à l'effet de la résistance aux joints de grains. Ces résultats révèlent les connexions latentes entre l'amorphisation, la résistance aux joints de grains et la conductivité ionique, offrant un aperçu de la conception d'ESS amorphes innovantes.

Translated Description (Spanish)

Los electrolitos de estado sólido (SSE) ocupan la posición clave en el progreso de las baterías de estado sólido (ASSB) de vanguardia. La conductividad iónica de los electrolitos en estado sólido está vinculada a la presencia de fases amorfas y cristalinas. Este estudio emplea el método de síntesis de molienda mecanoquímica en el sistema binario xLi2S- (100-x)LiI para investigar el efecto de la amorfización en su conductividad iónica. La difracción de rayos X en polvo (PXRD) muestra que la estequiometría de Li2S y LiI tiene un impacto significativo en la amorfización del sistema xLi2S- (100-x)LiI. Además, el análisis de la espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS) indica que la amorfización del sistemaxLi2S- (100-x)LiI está fuertemente correlacionada con su conductividad iónica, que se atribuye principalmente al efecto de la resistencia del límite de grano. Estos hallazgos descubren las conexiones latentes entre la amorfización, la resistencia del límite de grano y la conductividad iónica, ofreciendo información sobre el diseño de innovadoras SSE amorfas.

Files

pdf.pdf

Files (1.6 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:d12337bd8db7e0defb2f3824630c48dd
1.6 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تأثير مقاومة حدود الحبوب على الموصلية الأيونية للنظام الثنائي غير المتبلور xLi2S-( 100 - x) LiI
Translated title (French)
Effet de la résistance aux joints de grains sur la conductivité ionique du système binaire xLi2S- (100-x)LiI amorphe
Translated title (Spanish)
Efecto de la resistencia del límite de grano en la conductividad iónica del sistema binario amorfo xLi2S- (100-x)LiI

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4385069321
DOI
10.3389/fchem.2023.1230187

Is supplement to
https://openalex.org/W4385459976 (Other)
https://openalex.org/W4362456592 (Other)
https://openalex.org/W4318023137 (Other)
https://openalex.org/W4290052878 (Other)
https://openalex.org/W4210965928 (Other)
https://openalex.org/W3112017858 (Other)
https://openalex.org/W2382405346 (Other)
https://openalex.org/W2066393769 (Other)
https://openalex.org/W2028571256 (Other)
https://openalex.org/W1975466606 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W135080945
  • https://openalex.org/W2000496715
  • https://openalex.org/W2025643875
  • https://openalex.org/W2025769715
  • https://openalex.org/W2041199034
  • https://openalex.org/W2074604317
  • https://openalex.org/W2077244146
  • https://openalex.org/W2102869928
  • https://openalex.org/W2108248445
  • https://openalex.org/W2120632249
  • https://openalex.org/W2153511586
  • https://openalex.org/W2299118419
  • https://openalex.org/W2322684643
  • https://openalex.org/W2469210545
  • https://openalex.org/W2518099942
  • https://openalex.org/W2524033723
  • https://openalex.org/W2587767928
  • https://openalex.org/W2892260477
  • https://openalex.org/W2897278249
  • https://openalex.org/W2905956735
  • https://openalex.org/W2910526353
  • https://openalex.org/W2936895644
  • https://openalex.org/W2939054606
  • https://openalex.org/W2957014459
  • https://openalex.org/W2964255807
  • https://openalex.org/W2967943101
  • https://openalex.org/W3005210566
  • https://openalex.org/W3010391040
  • https://openalex.org/W3027122611
  • https://openalex.org/W3037554945
  • https://openalex.org/W3090936017
  • https://openalex.org/W3154321181
  • https://openalex.org/W3204940797
  • https://openalex.org/W4200231285
  • https://openalex.org/W4224596107
  • https://openalex.org/W4281397799
  • https://openalex.org/W4293238043
  • https://openalex.org/W4293572351
  • https://openalex.org/W4307980312
  • https://openalex.org/W4378983513