Твердые рубидийпроводящие электролиты на основе соединений RbMO2 (M = Al, Ga, Fe)

• Автор: Волегова, Елена Игоревна
• Шифр специальности: 02.00.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 134 с. : ил.

3.3.2. Твердые электролиты в системах ЯЬггхЛЬ.хЭхС Э Р, V, , Та

3.4. Твердые растворы на основе моноферрита рубидия

3.4.1. Твердые раствори в системах 2.x3x Э Р, V, , Та

3.4.2. Твердое раствори в системах .2xx Са, , Ва.

3.5. Сравнение элеюричсских свойств твердых рубидийкатионных электролитов и обсуждение факторов, влияющих на их электропроводность.
3.6. Сравнение транспортных характеристик твердых электролитов на основе фаз АМ АК, , , , .

Список литературы.

Введение


В большинстве случаев такая разупорядоченность характерна для катионной подрешетки. Поскольку катионы в таких соединениях могут рассматриваться как не имеющие жестко определенных позиций, структуру подобных фаз часто образно представляют как жесткий анионный каркас, пропитанный катионной жидкостью. Термин структурная разупорядоченность был предложен Риккертом и подчеркивает специфику разупорядоченности данных электролитов, затрагивающей всю структуру кристаллической решетки. Разупорядоченной структурой характеризуются также стеклообразные твердые электролиты. В последние годы возрос интерес к твердым электролитам на основе органических полимеров, в состав молекул которых входят функциональные группы, способные к диссоциации с образованием катионов или анионов, направленное движение которых внутри структуры полимера, обуславливает его ионную проводимость. В большинстве случаев такие электролиты представляют собой многофазные системы, причем фаза, определяющая в основном проводимость,, является аморфной и сама проводимость в значительной мере зависит от степени кристалличности системы. Особенности фазового составаи структуры таких твердых электролитов дают основания для выделения их в самостоятельный класс полимерных твердых электролитов. Типичные значения электропроводности полимерных электролитов при температурах, близких к комнатной, составляют Смсм, возрастая до 3 5 емсм при С. В особый класс целесообразно выделить и3 композитные твердые электролиты, получаемые путем добавления к ионпроводящему соединению высокодисперсного порошка, непроводящего второго компонента чаще, всего оксида. Вносимое при этом. Следует отметить, что приведенная классификация не является абсолютно универсальной, так как границы между различными классами часто весьма условны. Однако она дает представление об основных типах твердых электролитов и помогает выявить факторы, определяющие электрические характеристики твердых электролитов, различных по природе и составу. Перенос заряда в твердых электролитах может осуществляться как одним, так и несколькими типами носителей тока. Если перенос тока осуществляется несколькими видами носителей, то . Еа. Из выражений 1. Концентрация носителей тока в электролитах разных классов определяется различными факторами. В твердых электролитах с собственной разупорядоченностью в. Френкелю, выражением . Х2Р ХХ1 Вехрфехр , . Хч и Х мольные доли катионных вакансий и междоузельных катионов, В отношение числа междоузлий к числу узлов решетки на одну элементарную ячейку, Эр и Нр . Френкелевских дефектов . Соответствующее выражение для образования пары дефектов по Шоттки имеет следующий. ХХ. Н энтропия и энтальпия образования дефектов по Шоттки. Уравнения 1. Разница состоит в том, что в примесных твердых электролитах концентрация определяющих дефектов задастся введением иновалентной примеси, а в электролитах с собственной разупорядоченностыо, имеющих, например, дефекты по Шоттки, из условия электронейтрапьности следует, что Х X. X х X ехр фехр 1. В примесных твердых электролитах при высоких концентрациях модифицирующих добавок, вследствие кулоновского взаимодействия разноименно заряженных дефектов, часто имеет место образование комплексов типа примесный ион вакансия и других ассоциированных дефектов, что значительно снижает подвижность носителей тока. В твердых электролитах со структурной разупорядоченностыо в качестве носителей тока следует рассматривать не отдельные дефекты, а все или значительную часть ионов разупорядоченной подрешетки. Концентрация носителей в таких электролитах не зависит от температуры, и ее можно считать постоянной. Влиять на количество носителей тока в твердых электролитах со структурной разупорядоченностью можно введением модифицирующих добавок. Второй параметр, определяющий ионную проводимость твердых электролитов подвижность носителей тока, определяется выражением
где v частота попыток перескока иона из занятой позиции в вакантную, г расстояние между позициями, Е энергия активации подвижности. После подстановки выражения 1. Рехр .