Регистрация / Вход
Прислать материал

Синтез и исследование твердых растворов в системах BaF2:RF3 (R=La, Ce) для электрохимических устройств

ФИО: Маякова М.Н.

Направление: Современные материалы и технологии их создания (У.М.Н.И.К.)

Институт: Институт Общей Физики им. А.М. Прохорова Российской Академии Наук

Академическая группа: м.н.с.

В последнее время внимание привлекают к себе фтор-ионные проводники как материалы для аккумуляторов нового поколения. Перенос электронов в таких аккумуляторах осуществляется при помощи анионов фтора. Фтор-ионные аккумуляторы имеют ряд преимуществ: высокая плотностью энергии (удельная емкость фтор-ионных аккумуляторов превышает в 6–10 раз удельную емкость литий-ионнах батарей); эффективная работа при повышенных температурах; пожаро- и взрыво- безопасность, низкий саморазряд. Одними из наиболее перспективных фтор-ионных электролитов являются твердые растворы со структурой флюорита и тисонита в системах BaF2:RF3 (R=La, Ce).

Многочисленные исследования показали эффективность фтор-ионных проводников на основе твердых растворов в системах BaF2:RF3 (R=La, Ce). Известны высокотемпературные методы синтеза данных материалов: рост монокристаллов, спекание механической смеси компонентов различными методами. Ростовые технологии получения монокристаллических материалов сопряжены с рядом трудностей и являются дорогостоящими. Использование прессованной при температуре механической смеси исходных компонентов проще с технологической точки зрения и требует меньших экономических затрат, однако, приводит к получению концентрационно-неоднородных образцов.

Использование метода соосаждения из водных растворов позволит синтезировать порошки требуемого фазового состава и морфологии, что в свою очередь приведёт к изготовлению высококачественного материала. Стоит отметить экономическую выгоду использования данной методики синтеза. Ростовые технологии получения монокристаллических материалов сопряжены с рядом трудностей и являются дорогостоящими. Использование прессованной при температуре механической смеси исходных компонентов проще с технологической точки зрения и требует меньших экономических затрат, однако, приводит к получению концентрационно-неоднородных образцов. Новизна данного исследования заключается в синтезе порошков требуемого фазового состава и морфологии методом соосаждения из водных растворов, в детальной проработке связи между условиями синтеза порошка, его функциональными характеристиками и параметрами проводимости исследуемых образцов. Это позволит, в частности, определить оптимальный состав для получения материала с наилучшими показателями фтор-ионной проводимости, а также получить высококачественный материал на основе синтезируемых порошков.