Większość super-jonowych materiałów nieorganicznych wykazuje dyfuzję jonową na poziomie typowych ciał stałych. W konsekwencji, tylko niewielka liczba spośród tysięcy takich materiałów jest rozważana jako potencjalne elektrolity - przykładami takich związków są: Li10GeP2S12, Li7P3S11, Li7La3Zr2O11, Li3PS4 lub LiBH4. Intrygujące jest to, że tych kilka materiałów wykazuje niezwykłą szybką dyfuzję i wysoką przewodność - wyższą o kilka rzędów wielkości w porównaniu do standardowych ciał stałych i porównywalną z dyfuzją jonową w ciekłych elektrolitach. Przyczyna tego efektu nie została wyjaśniona. Brak wiedzy odnośnie mechanizmów dyfuzji jest konsekwencją dość niefortunnej tendencji w nauce o elektrolitach - większość badań poświęcona jest tylko syntezie nowych związków oraz ich charakterystyce elektrochemicznej, bez zadawania pytań o fizyczne przyczyny obserwowanych efektów. Z drugiej strony społeczność naukowa coraz bardziej uświadamia sobie, że dalszy postęp w technologii elektrolitów wymaga gruntownego zrozumienia mechanizmów dyfuzji jonowej na poziomie jonowym.
Wyjaśnienie mechanizmów dyfuzji jonowej wymaga unikalnych narzędzi eksperymentalnych i teoretycznych. Narzędziem takim jest relaksometria Magnetycznego Rezonansu Jądrowego (MRJ) w połączeniu z komplementarnymi metodami MRJ: dyfuzjometrią i spektroskopią oraz spektroskopią dielektryczną. Standardowe eksperymenty relaksacji MRJ są przeprowadzane dla pojedynczego pola magnetycznego (częstotliwości rezonansowej) w funkcji temperatury. W ramach tego projektu zostaną wykonane eksperymenty relaksacji MRJ w niezwykle szerokim zakresie pól magnetycznych obejmujących pięć rzędów wielkości: od około 30μT do 3T (odpowiada do przedziałowi częstości rezonansowych od 1 kHz do 120 MHz, w odniesieniu do 1H) w zależności od temperatury i ciśnienia. Analiza wyników eksperymentów relaksacji MRJ prowadzonych w funkcji pola magnetycznego dostarcza unikalnych informacji o mechanizmach ruchu jonów i charakterze procesów dyfuzji. Informacje takie nie są możliwe do uzyskania innymi metodami. Ponieważ relaksacja spinowa jest zjawiskiem kwantowo-mechanicznym, aby wykorzystać ten unikalny potencjał eksperymentalny, konieczny jest równoległy rozwój modeli teoretycznych procesów relaksacji spinowej w stałociałowych elektrolitach. Niestety można przytoczyć liczne przykłady błędnych wniosków wyciągniętych z eksperymentów relaksacji MRJ interpretowanych w oparciu o niepoprawne modele teoretyczne. Sytuacja ta jest częstym powodem typowego rozczarowania wynikającego z niezrozumienia, że w klasycznych eksperymentach relaksacyjnych wykonywanych dla jednej (wysokiej) wartości pola magnetycznego nie jest możliwa obserwacja ruchu translacyjnego dalekiego zasięgu, w ten sposób zaobserwować można jedynie lokalną, szybką dynamikę niezwiązaną z przewodnością - szybki ruch lokalny nie jest zapowiedzią wysokiej przewodności. Wysoce oryginalnym elementem projektu są eksperymenty relaksacji MRJ w funkcji ciśnienia. Wysokie ciśnienie powoduje zmiany odległości między-jonowych. Skorelowany ruch z udziałem wielu jonów wymaga dużej dostępnej objętości - oznacza to, że efekty korelacji można „wygasić” stosując wysokie ciśnienia. W ten sposób po raz pierwszy będziemy mogli bezpośrednio zweryfikować koncepcję sugerującą, że skorelowana dynamika jonów jest przyczyną wysokiej przewodności. Przedstawiony projekt dotyczy jednego z fundamentalnych zagadnień naukowych - mechanizmu ruchu jonowego w ciałach stałych – mającego jednocześnie duże znaczenia technologiczne.