Вышедшие номера
Home » Физика твердого тела » Год 2023, выпуск 1 » Статья стр. 106
<<<>>>
Ионная проводимость нанокерамики холодного прессования Pr0.9Pb0.1F2.9, полученной механосинтезом компонентов
DOI: 10.21883/FTT.2023.01.53931.498
Переводная версия: 10.21883/PSS.2023.01.54982.498
The Ministry of Science and Higher Education within the State assignment FSRC «Crystallography and Photonics» RAS
Сорокин Н.И. 1, Ивановская Н.А.1, Бучинская И.И.1
1Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова ФНИЦ "Кристаллография и фотоника" РАН, Москва, Россия
Email: nsorokin1@yandex.ru
Поступила в редакцию: 13 октября 2022 г.
В окончательной редакции: 13 октября 2022 г.
Принята к печати: 19 октября 2022 г.
Выставление онлайн: 12 ноября 2022 г.
PDF версия
Методом импедансной спектроскопии в диапазоне температур 302-779 K проведены исследования ионной проводимости нанокерамики Pr0.9Pb0.1F2.9, полученной холодным прессованием порошка, механосинтезированного из компонентов PbF2 и PrF3. Исследованный материал представляет собой твердый раствор со структурой тисонита (пр. гр. P3c1, Z=6) и параметрами решетки a=7.0906(4) и c=7.2538(4) Angstrem. С увеличением температуры проводимость керамики возрастает от 1.9·10-5 до 6.7·10-2 S/cm, энтальпия активации ионного переноса Delta Hsigma=0.407±0.005 и 0.345±0.005 eV при 302-502 и 502-779 K соответственно. Механизм электропроводности обусловлен миграцией вакансий фтора по границам нанокристаллических зерен. Внутризеренная проводимость керамики близка к электропроводности монокристалла такого же состава. Керамику холодного прессования Pr0.9Pb0.1F2.9 можно использовать в качестве перспективного твердого электролита в "комнатных" фтор-ионных источниках тока. Ключевые слова: ионная проводимость, импедансная спектроскопия, фториды, структура тисонита, нанокерамика холодного прессования, механосинтез.
  1. И.И. Бучинская, Н.А. Архарова, А.Г. Иванова, Д.Н. Каримов. Кристаллография 65, 147 (2020)
  2. B.P. Sobolev, N.I. Tkachenko. J. Less-Common. Met. 85, 155 (1982)
  3. B.P. Sobolev, K.B. Seiranian. J. Solid State Chem. 39, 337 (1981)
  4. B.P. Sobolev, P.P. Fedorov. J. Less-Common. Met. 60, 33 (1978)
  5. M. El Omari, J.M. Reau, J. Senegas. Phys. Status Solidi A 121, 415 (1990)
  6. Н.И. Сорокин, Д.Н. Каримов, И.И. Бучинская. Электрохимия 57, 465 (2021)
  7. B.P. Sobolev, N.I. Sorokin, N.B. Bolotina. Photonic \& electronic properties of fluoride materials / Eds A. Tressaud, K. Poeppelmeier. Elsevier, Amsterdam (2016) P. 465
  8. Н.И. Сорокин, Б.П. Соболев, Е.А. Кривандина, З.И. Жмурова. Кристаллография 60, 123 (2015)
  9. Б.П. Соболев, Н.И. Сорокин, Е.А. Кривандина, З.И. Жмурова. Кристаллография 59, 609 (2014)
  10. M. El Omari, J. Senegas, J.M. Reau. Solid State Ionics 107, 281 (1998)
  11. Н.И. Сорокин, Б.П. Соболев. Кристаллография 61, 468 (2016)
  12. I.I. Buchinskaya, D.N. Karimov. Crystals 11, 629 (2021). https://doi.org/10.3390/cryst11060629
  13. V. Vasyliev, P. Molina, M. Nakamura, E.G. Villora, K. Shimamura. Opt. Mater. 33, 1710 (2011)
  14. T. Takahashi, H. Iwahara, T. Ishikava. J. Electrochem. Soc. 124, 280 (1977)
  15. И.В. Мурин, О.В. Глумов, Ю.В. Амелин. ЖПХ 53, 1474 (1980)
  16. Н.И. Сорокин, А.Н. Смирнов, П.П. Федоров, Б.П. Соболев. Электрохимия 45, 641 (2009)
  17. Н.И. Сорокин, Н.А. Ивановская, Б.П. Соболев. Кристаллография 59, 286 (2014)
  18. C. Rongeat, M. Anji Reddy, R. Witter, M. Fichtner. ACS Appl. Mater. Interfaced. 6, 2103 (2014)
  19. A. Duvel, J. Bednarcik, V. Sepelak, P. Heitjans. J. Phys. Chem. C 118, 7117 (2014)
  20. P.P. Fedorov, A.A. Luginina, S.V. Kuznetsov, V.V. Osiko. J. Fluorine Chem. 132, 1012 (2011)
  21. M. Anji Reddy, M. Fichtner. J. Mater. Chem. 21, 17059 (2011)
  22. I. Mahammad, R. Witter, M. Fichtner, M. Anji Reddy. ASC Appl. Energy Mater. 2, 1553 (2019)
  23. K. Motohashi, T. Nakamura, Y. Kimura, Y. Uchimoto, K. Amezava. Solid State Ionics. 338, 113 (2019)
  24. L. Liu, L. Yang, D. Shao, K. Luo, C. Zou, Z. Luo, X. Wang. Ceram. Int. 46, 20521 (2020). doi.org/10.1016/j.ceramint.2020.05.161
  25. M. Anji Reddy, M. Fichtner. J. Phys. Chem. C 21, 17059 (2011)
  26. M. Gombotz, V. Pregartner, I. Hanzu, H. Martin, R. Wilkening. Nanomaterials 9, 1517 (2019). https://doi.org/10.3390/nano9111517
  27. Б.П. Соболев, И.А. Свиридов, В.И. Фадеева, С.Н. Сульянов, Н.И. Сорокин, З.И. Жмурова, И.И. Ходос, А.С. Авилов, М.А. Запорожец. Кристаллография 53, 919 (2008)
  28. L.N. Patro. J. Solid State Electrochem. 24, 2219 (2020). https://doi.org/10.1007/s10008-020-04769-x
  29. А.К. Иванов-Шиц, Л.Н. Демьянец. Кристаллография 48, S170 (2003)
  30. K.R. Achary, Y. Braskara, L.N. Patro. Mater. Lett. 301, 130337 (2021).
  31. Ц. Цзи, И.О. Трефилов. Матер. междунар. молодеж. науч. форума "Ломоносов-2021" / Отв. ред. И.А. Алешковский, А.В. Андриянов, Е.А. Антипов, Е.И. Зимакова. [электронный ресурс]. М.: МАКС Пресс (2021)
  32. Н.И. Сорокин, И.И. Бучинская, Н.А. Ивановская, А.С. Орехов. Кристаллография 67, 318 (2022)
  33. В.В. Болдырев. Экспериментальные методы в механохимии твердых неорганических веществ. Наука, Новосибирск (1983). 65 с
  34. J. Chable, A.G. Martin, A. Bourdin, M. Body, C. Legein, A. Jouauneaux, M.P. Crosnier-Lopez, C. Galven, B. Dieudonne, M. Leblanc, A. Demourgues, V. Maisonneuve. J. Alloys Comp. 692, 980 (2017). https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2016.09.135
  35. А.К. Иванов-Шиц, Н.И. Сорокин, П.П. Федоров, Б.П. Соболев. ФТТ 25, 1748 (1983)
  36. F. Fujara, D. Kruk, O. Lips, A.F. Privalov, V. Sinitsyn, S. Stork. Solid State Ionics 179, 2350 (2008)
  37. M. El Omari, J. Senegas, J.M. Reau. Solid State Ionics 107, 293 (1998)
  38. А.И. Лившиц, В.М. Бузник, П.П. Федоров, Б.П. Соболев. Неорган. материалы 18, 135 (1982)
  39. Н.И. Сорокин, М.В. Фоминых, Е.А. Кривандина, З.И. Жмурова, Б.П. Соболев. Кристаллография 41, 310 (1996)
  40. Н.И. Сорокин, Б.П. Соболев. ФТТ 50, 402 (2008)
  41. A. Roos, F.C.M. van de Pol, R. Keim, J. Schoonman. Solid State Ionics 13, 191 (1984)
  42. Н.А. Ивановская, Д.Н. Каримов, Н.И. Сорокин, Б.П. Соболев. Тез. докл. VIII междунар. конф. "Кристаллофизика и деформационное поведение перспективных материалов" НИТУ МИСиС, М. (2019). С. 103
  43. Н. Мельникова, В. Боднар, О. Глумов, И. Мурин. Тез. докл. XII междунар. совещ. "Фундаментальные проблемы ионики твердого тела". Изд. группа "Граница", Черноголовка (2014). С. 175.

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme