Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Иванов-Шиц А.К. -> "Ионика твердого тела. Том 1" -> 7

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 .. 2 3 4 5 6 < 7 > 8 9 10 11 12 13 .. 305 >> Следующая

полимерных комплексах (или композитах), образованных солями щелочных
металлов (таких, как LiCF3S03 и NaSCN) и полиэтиленок-сидом (ПЭО)
{СН2СН20)ц или полипропиленоксидом (ППО) (СН2-СН(СН3)-0)".
Обычно твердые полимерные электролиты могут быть представлены как
(n30)JLiCF3S03j где х - число атомов кислорода в расчете на один катион.
Электропроводность по щелочным катионам для типичных полимерных ТЭЛ при
комнатной температуре составляет от 10"4 Ом-1 хм"1 (для (ПЭО)19-Nal) до
ДО"6 Ом"1хм"! (для (ПЭО\5-UBF4; (ПЭО)(r)-CsSCN; (ППО)?-LiCF3S03; (ППО)12-
NaCF3S03) [27].
Формально считается, что ионная проводимость обусловлена подвижностью
катионов, образующих юшраты в спиралях макромолекул ПЭО либо ППО, и
каналами проводимости являются такие спирали. Однако результаты,
полученные методами рентгеновского анализа на монокристаллах (ПЭО)4-KSCN,
показали отсутствие катионов 1C и анионов внутри спирали ПЭО [28]. В
настоящее время принято считать, что подобные комплексы полимеров состоят
из трех фаз: кристаллической фазы ПЭО-MX, кристаллической фазы самого ПЭО
и аморфной фазы ПЭО с внедренной солью MX. Такая композитная аморфная
фаза ведет себя как раствор при температурах выше температуры стеклования
Т? и обычно ответственна за ионную проводимость. Считается, что катионы
М1" переносятся в результате ло-
12
кального движения полимерных цепей, хотя центры масс макромолекул
находятся в покое, Полимерные ТЭЛ не ограничиваются лишь такими простыми
полиэфирами" как ПЭО и ППО. В данное время большое внимание уделяется
полифосфазенам (-N=PCl2-)" и их производным" так как они имеют очень
низкую температуру стеклования [29]. Типичным соединением этих
неорганических полимеров является поли(бнс-(метоксяэтоксиэток-
сид)фосфазен)(=МЕЕР), синтезированный в реакции полнфосфазена с натриевой
солью 2-(2-метоксиэтокси)этанола и образующий аморфные комплексы с
различными солями металлов" такими" как L1BF4 (1:1), 1Л202С(Ср2)зС0г
(1:2) и т.д. Так" например" электропроводность полимерного комплекса с
AgCF3S03 - 4,510^ Ом"1 хм"1 при 25°С.
Полимерные ТЭЛ имеют существенные преимущества перед другими ТЭЛ в
практическом плане в связи с легкостью получения тонких пленок.
IX Фазовые переходы
Для большинства ТЭЛ со структурным разупорядочением характерно
существование определенной для каждого вещества "критической
температуры*', при которой происходит1 скачкообразное изменение ионной
проводимости в несколько раз или даже на несколько порядков. Именно при
температуре выше критической кристалл находится в состоянии высокой
ионной проводимости и является ТЭЛ. Другими словами, из известных к
настоящему времени кристаллических соединений естественным образом
выделяется достаточно широкий класс веществ, которые могут быть названы
супернонными кристаллами. При температуре ниже критической
(диэлектрическая фаза) они ведут себя как "обычные" кристаллы, при
температуре выше критической - переходят в качественно новое состояние -
суперионное (электролитическая фаза).
Igtr, Ом~1- см1
103/Т, К*1
Рис 1S Температурные зависимости проводимости СИП 1 - Agl, 2 -
НзМогзГОчо* 3 - Rb4Cu,6l7C]]3" 4 - RbA&b, 3 - Na-P"-A12Oj, 6- Na-p-АЬОз,
7 - PbSnF*, 8 - Li3N, 9 - NASICON, 10 - Na3Sc2(TO4)jT // - LIS ICON, 12 -
13 - 14 -
CsH3P04, IS - (ZKfcJowtTOWDjb 16 - C0F3
13
В противоположность суперионным кристаллам ТЭЛ с примесным
разупорядочением обычно не обнаруживают резкого температурного скачка
ионной проводимости, хотя, благодаря фазовым переходам, сопровождающимся
перераспределением примесей, иногда могут иметь место аномалии в
температурной зависимости ионной проводимости.
В гл. IV приведены достаточно подробные данные об особенностях структуры
и ионной проводимости ТЭЛ указанных выше типов. Полный температурный
интервал высокой ионной проводимости (более ОД Ом"1 см"1), "покрываемый"
всей совокупностью известных ТЭЛ (многие десятки соединен! к), составляет
более 1,5 тыс. градусов, что ясно видно из рис. L5.
2,3. Процессы переноси заряди в супернонных проводниках
В ТЭЛ два типа заряженных частиц могут принимать участие в процессах
переноса заряда. Во-первых, это ионы различного сорта (катионы и анноны),
а во-вторых - электроны (или электронные дырки). Как уже отмечалось в §
1, температурная зависимость ионной электропроводности описывается
уравнением Аррениуса
иТ - а0ехр(- EJkT),
где конкретный вид параметра <т0 определяется выбором модели
проводимости.
Дня характеристики процессов быстрого ионного транспорта наиболее часто
используют три основные модели:
1) прыжковая модель (модель перескоков), согласно которой движение ионов
проводимости осуществляется за счет перескоков частиц из одной
кристаллографической позиции в другую. В этом случае можно считать, что
ион в течение времени т° занимает узел решетки, а затем происходит
перескок в соседнюю позицию за время х\ причем полагается, что ^"т0;
2) стохастическая модель основана на предположении, что ионы находятся в
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 5 6 < 7 > 8 9 10 11 12 13 .. 305 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed