Afficher la notice abrégée

Unveiling the origins of high ionic conductivity in lithium phosphorus oxynitride amorphous electrolytes

hal.structure.identifierDépartement de l'électricité et de l'hydrogène pour les transports [DEHT]
hal.structure.identifierInstitut de Chimie de la Matière Condensée de Bordeaux [ICMCB]
dc.contributor.authorLANDRY, Annie-Kim
hal.structure.identifierCentrale Lille
dc.contributor.authorBAYZOU, Racha
hal.structure.identifierLaboratoire d'Innovation pour les Technologies des Energies Nouvelles et les nanomatériaux [LITEN]
hal.structure.identifierDépartement des Technologies des Nouveaux Matériaux (Ex Département des Technologies des NanoMatériaux) [DTNM ]
dc.contributor.authorBENAYAD, Anass
hal.structure.identifierUnité de Catalyse et Chimie du Solide - UMR 8181 [UCCS]
dc.contributor.authorTRÉBOSC, Julien
hal.structure.identifierUnité de Catalyse et Chimie du Solide - UMR 8181 [UCCS]
dc.contributor.authorPOURPOINT, Frédérique
hal.structure.identifierUnité de Catalyse et Chimie du Solide - UMR 8181 [UCCS]
dc.contributor.authorLAFON, Olivier
hal.structure.identifierCommissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives [CEA]
hal.structure.identifierLaboratoire d'Innovation pour les Technologies des Energies Nouvelles et les nanomatériaux [LITEN]
dc.contributor.authorLE CRAS, Frédéric
hal.structure.identifierInstitut de Chimie de la Matière Condensée de Bordeaux [ICMCB]
dc.contributor.authorPECQUENARD, Brigitte
hal.structure.identifierInstitut de Chimie de la Matière Condensée de Bordeaux [ICMCB]
hal.structure.identifierLaboratoire d'Innovation pour les Technologies des Energies Nouvelles et les nanomatériaux [LITEN]
dc.contributor.authorBIANCHINI NUERNBERG, Rafael
dc.date.issued2023
dc.identifier.issn0897-4756
dc.description.abstractEnLithium phosphorus oxynitride, having an amorphous structure, has been enabling all-solid-state thin film batteries with lithium metal anode and high-voltage cathodes since the nineties. Nevertheless, the origins of its outstanding ionic conductivity compared to its crystalline counterparts as well as the interplay between structure and ionic transport in this electrolyte have remained elusive. Herein, we have applied a compelling methodology based on impedance spectroscopy analyses to isolate the distinct energetic contributions for the ionic conduction process namely, the enthalpies for defect formation and migration. The variations of these enthalpies with nitrogen content are correlated with structural aspects unveiled by solid-state nuclear magnetic resonance (NMR) and depth profiling X-ray photoelectron spectroscopies. The main findings indicate that the amorphous structure, inherent to radiofrequency magnetron sputtering synthesis, is the root of a striking decrease of the enthalpy related to defect formation while the nitrogen incorporation plays a crucial role in Li$^+$ ions mobility by forming bridging species, which tend to lower the enthalpy of migration.
dc.description.sponsorshipAmélioration raisonnée de la conductivité des films minces de LiPON en élucidant leur structure à l'échelle atomique - ANR-18-CE08-0015
dc.language.isoen
dc.publisherAmerican Chemical Society
dc.title.enUnveiling the origins of high ionic conductivity in lithium phosphorus oxynitride amorphous electrolytes
dc.typeArticle de revue
dc.identifier.doi10.1021/acs.chemmater.3c02099
dc.subject.halChimie/Chimie inorganique
dc.subject.halChimie/Matériaux
dc.subject.halPhysique [physics]/Matière Condensée [cond-mat]/Science des matériaux [cond-mat.mtrl-sci]
bordeaux.journalChemistry of Materials
bordeaux.page9313-9324
bordeaux.volume35
bordeaux.issue21
bordeaux.peerReviewedoui
hal.identifiercea-04286630
hal.version1
hal.popularnon
hal.audienceInternationale
hal.origin.linkhttps://hal.archives-ouvertes.fr//cea-04286630v1
bordeaux.COinSctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info:ofi/fmt:kev:mtx:journal&rft.jtitle=Chemistry%20of%20Materials&rft.date=2023&rft.volume=35&rft.issue=21&rft.spage=9313-9324&rft.epage=9313-9324&rft.eissn=0897-4756&rft.issn=0897-4756&rft.au=LANDRY,%20Annie-Kim&BAYZOU,%20Racha&BENAYAD,%20Anass&TR%C3%89BOSC,%20Julien&POURPOINT,%20Fr%C3%A9d%C3%A9rique&rft.genre=article


Fichier(s) constituant ce document

FichiersTailleFormatVue

Il n'y a pas de fichiers associés à ce document.

Ce document figure dans la(les) collection(s) suivante(s)

Afficher la notice abrégée