上海大学材料学院,上海大学材料学院在哪个校
离子导体中的离子传输特性是评估智能窗、忆阻器、固体氧化物燃料电池等离子型电化学储能器件的关键指标之一。为了深入理解并优化这些设备的性能,研究人员一直在更高效的离子输运计算方法。当前,第一性原理-轻推弹性带方法(FP-NEB)已成为一种通用的电化学储能材料离子输运算法,但由于其复杂的预处理,实现自动化计算仍然面临挑战。
为了解决这个问题,施思齐教授与何冰老师团队自2015年开始联合开发了一个名为SPSE的高通量筛选平台。该平台聚焦于快速、高效、低成本的固体电解质离子输运计算,以WEB形式实现了对外开放访问,并部署在国家超级计算广州中心。该平台自主开发的微观结构几何分析算法、键价和计算算法等材料物化参数计算程序以及任务管理系统和材料数据库共同构成了其强大的计算核心。基于该平台,研究人员已经开展了关于固体电解质Li3PS4和Li10GeP2S12的离子输运特性研究,并实现了磷酸盐离子导体离子输运特性的高通量计算。
最近,该团队与澳大利亚核科学技术组织中子散射中心的Max Avdeev教授以及新加坡国立大学材料科学与工程系的Stefan Adams教授合作,构建了一个包含阳离子和阴离子无机化合物的输运特性数据库。这个数据库融合了几何构型分析和键价和(BVSE)计算,目前包含了超过29,000种无机化合物的离子迁移特性数据。这些数据包括离子的最大自由球半径、BVSE激活能和路径的能量分布等。这是目前此类数据库中数据量最大的一个,其计算是在固体电解质筛选SPSE框架内进行的。
这个重要的研究成果被以“A database of ionic transport characteristics for over 29,000 inorganic compounds”为题发表在Advanced Functional Materials上。作为功能材料界最具影响力的顶级期刊之一,该期刊对所录用工作的原创性和系统性有着极高的要求。上海大学是这项研究的主要单位,材料科学与工程学院硕士生张力文和计算机科学与工程学院何冰博士是共同第一作者,施思齐教授担任通讯作者。
这项研究得到了国家重点研究发展计划、国家自然科学基金以及上海大学高性能计算中心和上海智能计算系统工程研究中心项目的支持。这个无机化合物离子传输特性数据库不仅为快离子导体的筛选提供了有力的工具,更为大规模研究无机材料中的离子迁移铺平了道路。它的建立标志着我国在离子导体研究领域迈出了重要的一步,为未来的电化学储能技术的发展提供了坚实的基础。离子传输特性的数据库:无机化合物的世界
今天,我们为大家带来了一系列关于离子传输特性的重要研究成果。这些文章不仅为我们提供了丰富的数据,也为科研人员提供了一个全新的视角来无机化合物的奥秘。
让我们来看看第一个链接:“超过29,000种无机化合物的离子传输特性数据库”。这个数据库为我们提供了一个全面的资源,涵盖了大量的无机化合物的离子传输数据。随着电池技术和其他离子传输应用的飞速发展,这一资源的重要性不言而喻。有了这些数据,我们可以更深入地了解这些化合物的性能特点,为其在未来的应用做出准确的预测。
接下来是一篇关于固体电解质的高通量筛选平台的文章。这个平台结合了层次化的离子传输预测算法,为我们提供了一个强大的工具,可以在短时间内筛选出性能优良的固体电解质。这对于电池技术的进步具有非常重要的意义。固体电解质是电池的关键组成部分之一,其性能直接影响到电池的整体表现。这一技术的出现无疑为我们提供了一个新的方向。
第三篇文章是关于CAVD的,它为我们提供了更好的表征空隙空间的方法,有助于我们更深入地了解离子传输过程。这一研究的成果将有助于我们更好地理解和控制离子在材料中的传输过程,为材料的设计和开发提供有力的支持。
我们还带来了一篇关于有机电解质的锌阳极的研究。该研究为我们提供了一种具有长期循环寿命的电池设计思路。通过使用内在安全的有机电解质和锌阳极,我们可以制造出性能更稳定、安全性更高的电池。这对于电动汽车和便携式电子设备等领域都具有非常重要的意义。
我们还推荐了一篇关于Li3PS4离子扩散机制的研究。该研究通过几何分析和键价方法联合使用,为我们揭示了离子在Li3PS4中的扩散机制。这一发现为我们提供了更深入的了解离子在固态电解质中的传输过程,对于电池技术的发展具有重要意义。流产网希望这些研究成果能为大家带来启发和帮助。