محمدرضا ولی زاده - دانشکده مهندسی انرژی و فیزیک دانشگاه امیرکبیر، تهران
فرح مرصوصی - دانشکده مهندسی انرژی و فیزیک دانشگاه امیرکبیر، تهران

طراحی و شناسایی الکترولیت های جامد می تواند منجر به پیدا کردن باتری های حالت جامد ایمن تر و کارامد تر در محدوه دمایی گسترده تر برای سلول های سوختی شود. برای پیدا کردن الکترولیت های جامد بیش از ۲۰۰،۰۰۰ ساختاری بلوری پایگاه داده ای ICSD (Inorganic Crystal Structure Data base) وجود دارد و در میان آنها بیش از ۴۴۰۰۰ ساختار تجربی در جستجوی راه حل هایی برای پیشرفت در ذخیره سازی انرژی در نظر گرفته شده است. بنابراین پیش از ساخت الکترولیت های جامد، نیاز به روش های محاسباتی جدیدی داریم تا بتوانیم به کمک آن، با سرعت و دقت بیشتری نسبت به گذشته، ساختار مناسب از میان همه این ساختار های موجود را انتخاب کنیم. جامدات رسانای ابر یونی یکی از اجزای اصلی در ذخیره سازی و تبدیل انرژی هستند و توسعه این هادی های جدید، بدون درک جامع سازوکارهای مهاجرت یون در این ساختارها، غیرممکن است. NaSICON  یک الکترولیت جامد مبتنی بر اکسید با یک چارچوب سه بعدی است.    (NZP) و   (LZP) رومبوهدرال دو نمونه اولیه همه مواد از نوع NaSICON ها هستند. در این پژوهش، ما با رویکرد محاسباتی جدیدی، نشان دادیم که با تغییر یون سدیم با لیتیوم در ساختار NaSICON ها، چه میزان انرژی فعالسازی، که نقش تعیین کننده ای در طراحی و تولید باتری های تمام حالت جامد دارد، تغییر می کند و به این پرسش که آیا با این تغییر، مسیر حرکت یون های سدیم و لیتیوم در داخل ساختار کریستالی، ثابت می مانند یا خیر، پاسخ دادیم.طراحی و شناسایی الکترولیت های جامد می تواند منجر به پیدا کردن باتری های حالت جامد ایمن تر و کارامد تر در محدوه دمایی گسترده تر برای سلول های سوختی شود. برای پیدا کردن الکترولیت های جامد بیش از ۲۰۰،۰۰۰ ساختاری بلوری پایگاه داده ای ICSD (Inorganic Crystal Structure Data base) وجود دارد و در میان آنها بیش از ۴۴۰۰۰ ساختار تجربی در جستجوی راه حل هایی برای پیشرفت در ذخیره سازی انرژی در نظر گرفته شده است. بنابراین پیش از ساخت الکترولیت های جامد، نیاز به روش های محاسباتی جدیدی داریم تا بتوانیم به کمک آن، با سرعت و دقت بیشتری نسبت به گذشته، ساختار مناسب از میان همه این ساختار های موجود را انتخاب کنیم. جامدات رسانای ابر یونی یکی از اجزای اصلی در ذخیره سازی و تبدیل انرژی هستند و توسعه این هادی های جدید، بدون درک جامع سازوکارهای مهاجرت یون در این ساختارها، غیرممکن است. NaSICON  یک الکترولیت جامد مبتنی بر اکسید با یک چارچوب سه بعدی است.    (NZP) و   (LZP) رومبوهدرال دو نمونه اولیه همه مواد از نوع NaSICON ها هستند. در این پژوهش، ما با رویکرد محاسباتی جدیدی، نشان دادیم که با تغییر یون سدیم با لیتیوم در ساختار NaSICON ها، چه میزان انرژی فعالسازی، که نقش تعیین کننده ای در طراحی و تولید باتری های تمام حالت جامد دارد، تغییر می کند و به این پرسش که آیا با این تغییر، مسیر حرکت یون های سدیم و لیتیوم در داخل ساختار کریستالی، ثابت می مانند یا خیر، پاسخ دادیم.

الکترولیت جامد, ابر رسانای یونی, دینامیک مولکولی, سدیم یون, لیتیوم یون, والانس پیوندی