Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Иванов-Шиц А.К. -> "Ионика твердого тела. Том 1" -> 217

Ионика твердого тела. Том 1 - Иванов-Шиц А.К.

Иванов-Шиц А.К., Мурин И.В. Ионика твердого тела. Том 1 — Санкт-Петербург, 2000. — 616 c.
ISBN 5-288-02746-3
Скачать (прямая ссылка): ionikatverdogotelat12000.djvu
Предыдущая << 1 .. 211 212 213 214 215 216 < 217 > 218 219 220 221 222 223 .. 305 >> Следующая

различных полярных литийсодержащих фрагментов, позволяющих реализовать
более высокую электропроводность, чем полярные структурные фрагменты
стекол систем Li20-SiO^ Li20-В203 и т.п.
В процессе электролиза стекол удается [55] заменить в объеме образца
более 60% ионов лития, что важно при использовании этих материалов в
химических источниках тока.
Введение в метафосфатные стекла галогенидов лития LiX (X " 1, Вг, С1),
которые легко растворяются в матрице [56, 57], также улучшает
электрофизические свойства материалов. Результаты, показанные на рис.
IV.3J5.6, указывают, что наивысшая проводимость получается в Ш-
допированных стеклах, поскольку анион иода имеет наибольший размер и
энергия диссоциации будет наименьшей. Кроме того, радиус окна
проводимости в таких стеклах
lgсг, Owf1* см 1 -5 г
а
0,18
6
¦-*-------¦----с_
0,0 0,2 0,4
i---|---t-* 0,12 *-
,4 0,6 0,8 0.0
x(UX)
0 Lif o LiBr
0,1 0,2 0,8 0,4
jc(LiX)
a LiCl
Рис IV 3 IS 6 Композиционные зависимости проводимости (а) и энергии
активации (ф для стекол систем jcLiI-0-jOLiFO^ jcLiCI-(1-jObjPCb,
*LiBi^(l-s)LtP03 (темные значки -стеклокерамика) (по данным [7])
439
будет наибольшим, и, следовательно, наименьшей часть потенциального
барьера, связанного с релаксацией матрицы.
В [48] было найдено, что проводимость LiPO? стекол возрастает при
введении не только галоидов лития, но и оксида лития. Кроме того,
допирование матрицы LiP03 солью Li2S04 аналогично по своему действию
эффекту добавления галогенидов лития.
Следующим шагом на пути изучения фосфатных стекол стало использование
смешанных стеклообразователей. Для системы Li20-В20з-P2Oj была
исследована [58] электропроводность стекол как функция двух параметров:
л-([ВОз] + [Р30з])/{1-120] (т.е. изменения соотношения катионов матрицы и
мобильных катионов ли1ия) и у- [В0з]/([В03] + [P2Oj]) (т.е. изменения
соотношения только состава матрицы). Максимальная величина 6 - З-Ю^Ом^-
см'1 при 25°С была найдена в стеклах с п = 0,66 иуж0,2.
Гринблат с сотр. [59-61] была изучена система LiCl-Li20-Р205-Si02: очень
небольшое количество Si02 удается ввести в фосфатную матрицу. При высоких
содержаниях модификатора Li02 (5ttij0>0,5) ок2,5'10"3 Ом^хм"1 при 235°С.
Как и для других стекол, максимум проводимости достигается при наибольшем
содержании LiCi. Для системы LiCl-Lt20-P2Os-As^O* лучшее значение
электропроводности локированного LiCl стекла составляет [62] а = 6,97'
10~3 Ом"1хм'* (при 275°С) для состава 17,6LiCMl,lLi20*37P20y4,lA5203 по
сравнению с о = 2,68*10"3 Ом"1хм"1 ддя ^чистого" стекла состава
50Ы2О30Р205'20Ай2Оз.
При добавлении в фосфатную сетку оксида тантала проводимость стекол Li20-
Р205-Та205 значительно увеличивается [63]: при одном и том же содержании
Li20 она возрастает на 3 порядка и составляет сг~10"3 Омчхм"1 при 150°С
Это обусловлено главным образом уменьшением энергии активации, поскольку
предэкспоненциальный множитель о0 остается почти постоянным. Изменение ?а
связано, по мнению Чов-дари [63], с введением хорошо поляризуемых Та5* с
большим координационным числом. Движение катионов лития облегчено вблизи
[Та06]-окгаэдров по сравнению с областями около [Р04]-тетраэдров.
Аналогичные результаты получены и для стекол системы U20-Р2О5-NbO$
[64,65].
Более подробно изучена система LiX-U20-Р2О5-AI2O3, в которой в фосфатную
матрицу добавлен стеклообразователь А1203" Ббльшая часть работ выполнена
для постоянного соотношения P2O5/AI2O3 = 1/3, т.е. фактически
исследовалась система LiX-Li20- А1(РОз)з. Ддя стекол системы LiF-Li20-
А1(Р03)з числа переноса Li+ составляют 1, и максимальная проводимость
(о~1(Г3 Ом-1 см"1 при 200°С) наблюдается для состава 0,5LiF- 0,3Li2O-
0,2А1(РО3)з [66, 67]. В работах Пола с сотр. [68, 69] указывалось, что
повышение электропроводности можно добиться быстрой закалкой расплава.
Образцы состава 0,7LiF- 0,15Li2O-0Д5А1(РО3)3 кмелиа= 1,3-10~э Ом1 хм"1
при230°С.
В более сложных системах Li20-Р203-Si02-А12Оэ - Ga203-ТЮ2, Li20-Р205-
SjQ2- А120з-Ti02 [70-72] и Li20-Р205-Al3Oj-Ti03-СаО [73] у стекол ве
очень высокая проводимость, однако после отжига образуется стеклокерамика
с аномально большими значениями с при комнатной темперазуре: а = 1,3-10-3
Ом^хм4 для состава 0,14Li2O-0,39Р2О5-0,9А12О-0,38ТЮ2 [70]. Детальные
исследования влияния смешанного стеклообразователя на свойства
некристаллических Li+-hoh-ных проводников, полученных быстрой закалкой,
были осуществлены [74, 75] для систем LLO- ТЮ^РгО*, Li20-ТЮ2-Р2О5-Si02 и
Li20-Ti02-P2Os-SiOj-V2Os. При этом удалось расширить концентрационные
области существования аморфных фаз, особенно в сторону увеличения
концентрации ионов лития. Возрастание проводимости (при комнатной
температуре) с соответствующим уменьшением энергии активации отмечено для
образцов с более сложным стеклообразователем.
При изучении стекол Li20-Р205-Мо03 было показано [76], что
электропроводность образцов возрастает при увеличении отношения
концентраций [Мо03]/([Мо03] + [P2G5]) (для данной величины Li20).
Предыдущая << 1 .. 211 212 213 214 215 216 < 217 > 218 219 220 221 222 223 .. 305 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed