基于阴离子团簇模型的硫化物固态电解质锂离子传导性评估新策略

来自国内的研究人员针对硫化物固态电解质(SSEs)空气稳定性差导致本征电导率难以准确评估的问题，创新性提出"团簇+胶原子"模型。该研究通过构建16/24阴离子单元结构，发现Li7SiPS8等材料中每阴离子对应Li-Li对数(n)与室温离子电导率(σ)存在log(σ)=-3+n/3的定量关系，为高通量筛选高性能SSEs提供了新范式。

　　这项突破性研究构建了革命性的阴离子团簇模型(cluster-plus-glue-atom model)，巧妙破解了硫化物固态电解质(sulfide SSEs)在空气敏感性干扰下难以精准测定离子电导率的技术瓶颈。科研团队将晶体结构解构为16或24个阴离子组成的结构单元，配合化学计量匹配的阳离子，创新性地发现锂离子传输奥秘——当活性锂位点(Li-active sites)间距接近阴离子最近邻距离时，会形成高效的传输通道。

令人振奋的是，研究揭示了每阴离子对应Li-Li配对数(n)与室温离子电导率(σ)存在精妙的数学关系：log(σ) = -3 + n/3。这一普适性规律成功预测了Li₇SiPS₈、Li₁₀SnP₂S₁₂等明星材料(n值3-5)的超高导电性能，为设计新一代全固态电池(all-solid-state batteries)提供了精准的分子尺度的设计蓝图。该模型犹如"结构解码器"，使研究人员能快速评估各类硫化物SSEs的导电潜力，显著加速了高性能电解质材料的开发进程。