Проводимость, структура и термохимические свойства композитов (1–x)(LiClO4–KClO4)–xAl2O3

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Методами спектроскопии комбинационного рассеяния света (СКР), дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) и импедансной спектроскопии исследованы физико-химические свойства эвтектической системы (0.76 LiClO4–0.24 KClO4)эвт и ее гетерогенных композитов с наноразмерным порошком оксида алюминия при различных температурах, фазовых состояниях и концентрациях Al2O3. Добавка Al2O3 приводит к увеличению ионной проводимости и уменьшению энергии активации. Методом КРС показано, что добавка оксида алюминия приводит к образованию аморфной фазы за счет “разрушения” кристаллической фазы перхлората лития.

Об авторах

З. Ю. Кубатаев

Аналитический центр коллективного пользования Институт физики Дагестанского федерального исследовательского центра РАН

Email: kzu‑05@ya.ru
Махачкала, Россия

М. М. Гафуров

Аналитический центр коллективного пользования Институт физики Дагестанского федерального исследовательского центра РАН

Махачкала, Россия

К. Ш. Рабаданов

Аналитический центр коллективного пользования Институт физики Дагестанского федерального исследовательского центра РАН

Махачкала, Россия

А. М. Амиров

Аналитический центр коллективного пользования Институт физики Дагестанского федерального исследовательского центра РАН

Махачкала, Россия

М. А. Ахмедов

Аналитический центр коллективного пользования Институт физики Дагестанского федерального исследовательского центра РАН

Махачкала, Россия

М. Г. Какагасанов

Аналитический центр коллективного пользования Институт физики Дагестанского федерального исследовательского центра РАН

Махачкала, Россия

Список литературы

  1. Duan, Y., Bai, X., Yu, T., Rong, Y., Wu, Y., & Wang, X., Research progress and prospect in typical sulfide solid-state electrolytes, J. Energy Storage, 2022, vol. 55(PA), 105382. https://doi.org/10.1016/j.est.2022.105382
  2. Han, L., Lehmann, M. L., Zhu, J., Liu, T., Zhou, Z., Tang, X., Heish, C. Te, Sokolov, A. P., Cao, P., Chen, X.C., & Saito, T., Recent Developments and Challenges in Hybrid Solid Electrolytes for Lithium-Ion Batteries, Frontiers in Energy Research, 2020, vol. 8(September), p. 1. https://doi.org/10.3389/fenrg.2020.00202
  3. Пантюхина, М.И., Плаксин, С.В., Саетова, Н.С., Расковалов, А.А. Новый твердый электролит Li8-xZr1-xTaxO6 (x = 0–0.5) для литиевых источников тока. Электрохимия. 2019. Т. 55(12), С. 1543. https://doi.org/10.1134/s0424857019090111 [Pantyukhina, M.I., Plaksin, S.V., Saetova, N.S., and Raskovalov, A.A., New solid electrolyte Li8-xZr1-xTaxO6 (x = 0–0.5) for lithium power sources, Russ. J. Electrochem., 2019, vol. 55, no. 12, p. 1269.]
  4. Joos, M., Conrad, M., Moudrakovski, I., Terban, M.W., Rad, A., Kaghazchi, P., Merkle, R., Dinnebier, R.E., Schleid T., and Maier, J., Ion Transport Mechanism in Anhydrous Lithium Thiocyanate LiSCN Part II: Frequency Dependence and Slow Jump Relaxation, Phys. Chem. Chem. Phys., 2022. doi: 10.1039/D2CP01837C
  5. Liang C. C., Conduction characteristics of the lithium iodide-aluminum oxide solid electrolytes, J. Electrochem. Soc., 1973, vol. 120, p. 1289.
  6. Uvarov, Nikolai F., Ulihin, Artem S., and Mateyshina, Yulia G., Nanocomposite Alkali-Ion Solid Electrolytes, Advanced Nanomaterials for Catalysis and Energy, 2022, p. 393–434. https://doi.org/10.1039/D2CP01837C
  7. Chen, L., Cros, C., Castagnet, R., and Hagenmuller, P., Electrical conductivity enhancement in an eutectic system containing dispersed second phase particles, Solid State Ionics, 1988, vol. 31, p. 209. https://doi.org/10.1016/0167-2738(88)90270-6
  8. Рабаданов, К.Ш., Гафуров, М.М., Кубатаев, З.Ю., Амиров, А.М., Ахмедов, М.А., Шабанов, Н.С., Атаев, М. Б. Ионная проводимость и колебательные спектры композитов LiNO3KNO3 + Al 2O3. Электрохимия. 2019. Т. 55. С. 750. doi: 10.1134/S0424857019060173. [Rabadanov, K.S., Gafurov, M.M., Kubataev, Z.Y., Amirov, A.M., Akhmedov, M.A., Shabanov, N.S., and Ataev, M.B., Ion conductivity and vibrational spectra of LiNO3KNO3 + Al2O3 composites, Russ. J. Electrochem., 2019, vol. 55, no. 6, p. 573.] https://doi.org/10.1134/S1023193519060168
  9. Закирьянова, И.Д., Николаева, Е.В., Бове, А.Л., Антонов, Б. Д. Электропроводность и спектры комбинационного рассеяния света дисперсных систем a-Al2O3- расплав Li2CO3–Na2CO3–K2CO3–NaCl. Расплавы. 2018. № 1. С. 80. doi: 10.7868/S0235010618010097. [Zakiryanova, I.D., Nikolaeva, E.V., Bove, A.L., and Antonov, B.D., Electrical conductivity and Raman spectra of dispersed systems a-Al2O3-melt Li2CO3–Na2CO3–K2CO3–NaCl, Melts., 2018, no. 1, p. 80.]
  10. Gafurov, M.M., Rabadanov, K.S., Ataev, M.B., Amirov, A.M., Akhmedov, M.A., Shabanov, N.S., Kubataev, Z.Y., and Rabadanova, D.I., Research of the structure and dynamic interactions of particles in the Li0.42K0.58NO3– R (R = α-Al2O3, γ-Al2O3, SiO2) and (LiNO3–LiClO4) – γ-Al2O3 composites in various temperature condition and phase states, Spectrochim. Acta, 2021, vol. 257, p. 119765.
  11. Ulihin, A.S., Uvarov, N.F., Mateyshina, Y.G., Brezhneva, L.I., and Matvienko, A.A., Composite solid electrolytes LiClO4–Al2O3, Solid State Ionics, 2006, vol. 177, p. 2787.
  12. Gafurov, M.M. and Rabadanov, K.S., High-temperature vibrational spectroscopy of molten electrolytes, Appl. Spectroscopy Rev., 2022, p. 120. https://doi.org/10.1080/05704928.2022.2048305
  13. Sulaiman, M., Che Su, N., and Mohamed, N., Sol-gel synthesis and characterization of β-MgSO4: Mg(NO3)2–MgO composite solid electrolyte, Ionics, 2017, vol. 23, p. 443. https://doi.org/10.1007/s11581-016-1854-3
  14. Wu, Cheng-Wei, Ren, Xue, Zhou, Wu-Xing, Xie, Guofeng, and Zhang, Gang, Thermal stability and thermal conductivity of solid electrolytes, APL Mater., 2022, vol. 10, 040902. https://doi.org/10.1063/5.0089891
  15. Amirov, A.M., Suleymanov, S.I., Gafurov, M.M., Ataev, M.B., and Rabadanov, K.S., Study of the MNO3–Al2O3 nanocomposites by differential scanning calorimetry, J. Thermal Analysis and Calorimetry, 2022, vol. 147(17), p. 9283. https://doi.org/10.1007/s10973-022-11256-0
  16. Накамото, К. ИК-спектры и спектры КР неорганических и координационных со-единений / пер. с англ. М.: Мир, 1991. 536 с. [Nakamoto, K., Infrared and Raman Spectra of Inorganic and Coordination Compounds. Wiley-Interscience, 1991. 536 p.]
  17. Кубатаев, З.Ю., Гафуров, М.М., Рабаданов, К.Ш., Амиров, А.М., Ахмедов, М.А., Какагасанов, М.Г. Электрохимия. 2023. Т. 59. С. 474. [Kubataev, Z.Yu., Gafurov, M.M., Rabadanov, K.Sh., Amirov, A.M., Akhmedov, M.A., and Kakagasanov, M.G, The Effect of the Nanosized Oxide Filler on the Structure and Conductivity of Composite (1-x)(LiClO4NaClO4)xAl2O3, Russ. J. Electrochem., 2023, vol. 59, p. 598.] https://doi.org/10.1134/S1023193523080050
  18. Kubataev, Z.Yu., Gafurov, M.M., Rabadanov, K.Sh., Akhmedov, M.A., and Amirov, A.M., Investigation of Raman spectra and ionic conductivity of composites based on NaClO4 and KClO4 Salts obtained by mechanoactivation, Electrochem. Mater. and Technol., 2024, vol. 3, no. 1, p. 20243030. https://doi.org/10.15826/elmattech.2024.3.030
  19. Kubataev, Z.Yu., Gafurov, M.M., Rabadanov, K.Sh., and Amirov, A.M., Effect of nanosized oxides on structural and dynamic properties of composites based on LiClO4, Bull. Russ. Acad. Sci.: Physics, 2023, vol. 87, no. S1, p. S21. https://doi.org/10.1134/s1062873823704361

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025