Influencia de las fronteras de grano en la conductividad iónica de anti-perovskitas

El desarrollo de electrolitos sólidos como el compuesto anti-perovskita Li₃OCl ha permitido la fabricación de baterías de iones de Li totalmente de estado sólido, de gran interés para la industria electrónica portátil. Tales baterías superan a las comerciales de electrolitos líquidos en cuanto a la duración y seguridad debido a que los electrolitos sólidos no son volátiles  ni inflamables. Sin embargo,  un problema por resolver a escala atómica es el efecto de las fronteras de grano (GB, del inglés grain boundaries) sobre el transporte iónico del Li, que lleva a inconsistencias entre la alta conductividad de bulto de los compuestos anti-perovskita y los bajos valores observados experimentalmente en policristales. 

Empleando la simulación mediante dinámica molecular, un grupo de investigadores del Reino Unido y Francia estableció un modelo de electrolito policristalino que permite cuantificar el impacto de las fronteras de grano sobre la conductividad en función del tamaño de grano. Sus estudios demuestran que los compuestos anti-perovskita como el Li₃OCl desarrollan mayores concentraciones de fronteras de grano comparados con perovskitas como el SrTiO₃. Estas fronteras ofrecen alta resistencia al paso de los iones de Li entre los granos; su efecto es más fuerte para tamaños de granos < 100 nm donde la conductividad es dominada por las fronteras de grano. 

Los resultados fueron publicados recientemente en Journal of American Chemical Society.

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