【中玻網(wǎng)】近日，我室馬寶琛碩士研究生（第1作者）、焦清博士（通訊作者）等人在新型硫系玻璃固體電解質(zhì)開發(fā)及制備基礎(chǔ)研究方面取得進(jìn)展，論文題目為：Optimization of glass properties by substituting AgI with Ag2S in chalcogenide system.相關(guān)研究工作在Ceramics International(SCI,IF=3.45)上發(fā)表。(DOI：10.1016/j.ceramint.2019.07.305)

　　金屬摻雜的硫系玻璃是一類重要的材料，在眾多領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。其中硫系玻璃為基質(zhì)所制成的固體電解質(zhì)因其優(yōu)良電學(xué)性質(zhì)得到了廣泛的關(guān)注與研究。但通過不斷地深入研究與調(diào)研發(fā)現(xiàn)，高性能的硫系固體電解質(zhì)材料往往面臨著熱穩(wěn)定性能小，機械強度較差的實際應(yīng)用問題?；趯Ω唠妼?dǎo)性能的硫系固體電解質(zhì)優(yōu)化的目的，對GaSbS-AgI玻璃體系進(jìn)行改良，摻入Ag2S并調(diào)控整體組分比例，一方面既能保證網(wǎng)絡(luò)體系中含有高濃度的自由遷移離子；另一方面，二配位的S離子對單配位的I離子的替換在一定程度上改善了在高摻雜（Ag+）下的玻璃網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)“碎片化”的狀況。因此，在優(yōu)化后的GaSbS-AgI-Ag2S玻璃體系中，電導(dǎo)率性能依然能夠維持在10-4S/cm以上，同時其玻璃轉(zhuǎn)變溫度(Tg)、材料硬度以及密度均有明顯提升。通過Raman光譜對玻璃的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，樣品的電導(dǎo)率的變化趨勢是與其離子通道的結(jié)構(gòu)變化有著密不可分的關(guān)系的。因此，提出了在不同的摻雜濃度時的單元結(jié)構(gòu)連接方式的變化規(guī)律以及對玻璃網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了中程結(jié)構(gòu)模擬，構(gòu)造其離子通道模型，以此分析室溫下電導(dǎo)率的變化趨勢。研究結(jié)果對硫系高電導(dǎo)性能固體電解質(zhì)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化以及特殊場景應(yīng)用具有實際意義與價值。

圖1.摻雜物（AgI、Ag2S）與共邊、共角[Sb2S3]結(jié)構(gòu)單元反應(yīng)方程式

圖2.GaSbS-AgI-Ag2S玻璃系統(tǒng)中程網(wǎng)絡(luò)模擬結(jié)構(gòu)示意圖