离子势(ionic potential)在电池材料设计中的关键作用及性能优化新视角

为解决高性能可充电电池材料中成分-结构-性能关系的复杂性问题，研究人员将地球化学中的离子势(ionic potential)概念引入电池材料研究。该研究揭示了离子电荷-半径比对材料结构相互作用的调控机制，为提升离子电导率(ionic conductivity)、氧化还原活性(redox activity)和相变行为(phase transition)提供了新范式，对推动电池技术基础认知和性能突破具有重要意义。

　　

电池材料的革命性突破需要深入理解其底层科学机制。离子势(ionic potential)——这个源自地球化学的概念，自2020年起被引入电池材料领域，定义为离子电荷数与半径的比值(charge-to-radius ratio)，成为预测和优化材料功能特性的新方法论。

作为衡量材料内部相互作用强度的标尺，离子势在先进电池材料设计中扮演着关键角色。通过将其整合到材料设计框架中，研究人员能够精准捕捉材料结构中的关键相互作用，从而显著提升离子电导率(ionic conductivity)、调控氧化还原活性(redox activity)，并优化相变行为(phase transition behaviours)。

这项研究不仅拓展了离子势在电池系统中的适用边界，更开辟了通过基础科学认知推动电池技术性能突破的新路径。从电解质到电极材料，离子势概念的引入为理解成分-结构-性能的复杂关系提供了统一的理论视角，为下一代高能量密度、长循环寿命电池的研发奠定了重要理论基础。