1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Электрохимия
  4. T. 59, № 8, 2023

Электрохимия, 2023, T. 59, № 8, стр. 474-480

Влияние наноразмерного оксидного наполнителя на структуру и проводимость композита (1 – x)(LiClO4–NaClO4)–xAl2O3

З. Ю. Кубатаев a, *, М. М. Гафуров a, К. Ш. Рабаданов a, А. М. Амиров a, М. А. Ахмедов a, М. Г. Какагасанов a

a Дагестанский федеральный исследовательский центр РАН, АЦКП ИФ ДФИЦ РАН
Махачкала, Россия

* E-mail: kzu-05@ya.ru

Поступила в редакцию 25.08.2022
После доработки 01.02.2023
Принята к публикации 06.03.2023

Аннотация

Методами спектроскопии комбинационного рассеяния света (КРС), дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) и импедансной спектроскопии исследованы физико-химические свойства эвтектической системы 78.2LiClO4–21.8NaClO4 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 спектроскопии КРС показано, что добавка оксида алюминия приводит к образованию аморфной фазы за счет “разрушения” кристаллической фазы перхлората натрия.

Ключевые слова: перхлорат лития, эвтектика, перхлорат натрия, композиционные твердые электролиты, оксид алюминия, спектроскопия комбинационного рассеяния света

Список литературы

  1. Duan, Y., Bai, X., Yu, T., Rong, Y., Wu, Y., and Wang, X., Research progress and prospect in typical sulfide solid-state electrolytes, J. Energy Storage, 2022, vol. 55, p. 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., and Saito, T., Recent Developments and Challenges in Hybrid Solid Electrolytes for Lithium-Ion Batteries, Frontiers in Energy Research, 2020, 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. С. 1543. [Pantyukhina, M.I., Plaksin, S.V., Saetova, N.S., and Raskovalov, A.A., New solid elerolyte Li8 –xZr1 –xTaxO6 (x = 0–0.5) for lithium power sources, Russ. J. Electrochem., 2019, vol. 55, 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, vol. 24, p. 20198. https://doi.org/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, N.F, Ulihin, A.S., and Mateyshina, Y.G., Nanocomposite Alkali-Ion Solid Electrolytes, Advanced Nanomaterials for Catalysis and Energy, 2022, p. 393. 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.

  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 LiNO3–KNO3 + Al2O3. Электрохимия. 2019. Т. 55. С. 750. [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 LiNO3–KNO3 + Al2O3 composites, Russ. J. Electrochem., 2019, vol. 55, p. 573.]

  9. Закирьянова, И.Д., Николаева, Е.В., Бове, А.Л., Антонов. Б.Д. Электропроводность и спектры комбинационного рассеяния света дисперсных систем α-Al2O3–расплав Li2CO3–Na2CO3–K2CO3–NaCl. Расплавы. 2018. № 1. С. 80. https://doi.org/10.7868/S0235010618010097

  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, Applied Spectroscopy Reviews, 2022, p. 1. 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 Materials, 2022, vol. 10, p. 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, p. 9283. https://doi.org/10.1007/s10973-022-11256-0

  16. Накамото, К. ИК-спектры и спектры КР неорганических и координационных соединений (пер. с англ.). М.: Мир, 1991. С. 536. [Nakamoto, K. Infrared and Raman Spectra of Inorganic and Coordination Compounds. Wiley-Interscience, 1991. p. 536.]

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Электрохимия

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал