НОВЫЙ ВЗГЛЯД НА ГЕТЕРОВАЛЕНТНОЕ ИЗОМОРФНОЕ ЗАМЕЩЕНИЕ Zr4+ В Na2Zr2Si2PO12 ТРЕХВАЛЕНТНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Исследовано частичное замещение Zr4+ в силикофосфате Na3Zr2Si2PO12 трехвалентным элементом. На примере Fe3+-замещенного NASICON показано, что образующийся комплекс не соответствует общепринятой формуле Na3+y MIII yZr2-y Si2PO12, в которой электронейтральность полученного состава достигается за счет компенсации заряда дополнительными ионами Na+. На основании данных рентгенофазового анализа, растровой электронной микроскопии и уточнения параметров кристаллических решеток методом Ритвельда установлено образование комплексов Na3MIII yZr2-y Si2-y P1+y O12. Прекурсор состава Na3+y MIII yZr2-y Si2PO12 является избыточным по Na и Si для Fe–замещенного комплекса. Элементы, оказавшиеся сверхтехнометрическими для новой кристаллической решетки, частично встраиваются в основную фазу NASICON, увеличивая параметры элементарной ячейки, и частично участвуют в образовании дополнительных фаз (аморфной или кристаллической). Аморфная фаза образуется на границах зерен низкодопированных составов. Применение кристаллические фазы образуются в высокодопированных составах.

Об авторах

Д. Н Грищенко

Институт химии ДВО РАН

Email: grishchenko@ich.dvo.ru
Владивосток, Россия

М. А Медков

Институт химии ДВО РАН

Владивосток, Россия

Список литературы

  1. Ahmad H., Kubra K.T., Butt A. et al. // J. Power Sources. 2023. V. 581. Р. 233518. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2023.233518
  2. Lu Y., Li L., Zhang Q. et al. // Joule. 2018. V. 2. № 9. P. 1747. https://doi.org/10.1016/j.joule.2018.07.028
  3. Wang Y., Song S., Xu C. et al. // Nano Mater. Sci. 2019. V. 1. № 2. P. 91. https://doi.org/10.1016/j.nanoms.2019.02.007
  4. Singh M.D., Kaur G., Sharma S. et al. // J. Energy Storage. 2021. V. 41. P. 102984. https://doi.org/10.1016/j.est.2021.102984
  5. Li X., Hu E., Wang F. et al. // J. Mater. Chem. A. 2024. V. 12. № 8. P. 4796. https://doi.org/10.1039/D3TA05182J
  6. Zhong C., Deng Y., Hu W. et al. // Chem. Soc. Rev. 2015. V. 44. P. 7484. https://doi.org/10.1039/c5cs00303b
  7. Fergus J.-W. // Solid State Ionics. 2012. V. 227. P. 102. https://doi.org/10.1016/j.ssi.2012.09.019
  8. Jolley A.G., Taylor D.D., Schreiber N.J., Eric D. // J. Am. Ceram. Soc. 2015. V. 98. № 9. P. 2902. https://doi.org/10.1111/jace.13692
  9. Jolley A.G., Cohn G., Hitz G.T., Wachsman E.D. // Ionics. 2015. V. 21. P. 3031. https://doi.org/10.1007/s11581-015-1498-8
  10. Chen D., Luo F., Zhou W., Zhu D. // J. Alloys Compd. 2018. V. 757. P. 348. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2018.05.116
  11. Zhang Z., Zhang Q., Shi J. et al. // Adv. Energy Mater. 2016. V. 7. P. 1601196. https://doi.org/10.1002/aenm.201601196
  12. Zhang Q., Liang F., Qu T. et al. // IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng. 2018. V. 423. Р. 012122. https://doi.org/10.1088/1757-899X/423/1/012122
  13. Ma Q., Guin M., Naqash S. et al. // Chem. Mater. 2016. V. 28 Р. 4821. https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.6b02059
  14. Khakpour Z. // Electrochim. Acta. 2016. V. 196. Р. 337. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2016.02.199
  15. Ruan Y., Song S., Liu J. et al. // Ceram. Int. 2017. V. 43. № 10. P. 7810. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2017.03.095
  16. Fuentes R.O., Figueiredo F.M., Marques F.M.B., Franco J.I. // Solid State Ionics. 2001. V. 140. № 1–2. Р. 173. https://doi.org/10.1016/S0167-2738(01)00701-9
  17. Samiee M., Radhakrishnan B., Rice Z. et al. // J. Power Sources. 2017. V. 347. P. 229. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2017.02.042
  18. Yadav P., Bhatnagar M.C. // J. Electroceram. 2013. V. 30. P. 145. https://doi.org/10.1007/s10832-012-9776-6
  19. Xie B., Jiang D., Wu J. et al. // J. Phys. Chem. Solids. 2016. V. 88. P. 104. https://doi.org/10.1016/j.jpcs.2015.10.003
  20. Rao Y.B., Bharathi K.K., Patro L.N. // Solid State Ionics. 2021. V. 366-367. P. 115671. https://doi.org/10.1016/j.ssi.2021.115671
  21. Грищенко Д.Н., Медков М.А. // Журн. неорган. химии. 2023. Т. 68. № 8. С. 1042. https://doi.org/10.31857/S0044457X23600366
  22. Squattrito P.J., Rudolf P.R., Jorgensen J.D. et al. // Solid State Ionics. 1988. V. 31. Р. 31.
  23. Subramanian M.A., Rudolf P.R., Clearfield A. // J. Solid State Chem. 1985. V. 60. Р. 172.
  24. Grishchenko D.N., Medkov M.A. // Theor. Found. Chem. Eng. 2024. V. 58. № 2. P. 261. https://doi.org/10.1134/S0040579524700428
  25. Oh J.A.S., He L., Plewa A. et al. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2019. V. 11. P. 40125. https://doi.org/10.1021/acsami.9b14986
  26. Wang H., Zhao G., Wang S. et al. // Nanoscale. 2022. V. 14 № 3. P. 823. https://doi.org/10.1039/d1nr06959d

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».