Email this article 
Tysonite Type Nanocrystalline Solid Solutions R1 – xScxF3 (R = La, Pr): Synthesis and Electrical Conductivity
- Authors: Buchinskaya I.I.1, Sorokin N.I.1
-
Affiliations:
- Shubnikov Institute of Crystallography
- Issue: Vol 68, No 7 (2023)
- Pages: 877-884
- Section: СИНТЕЗ И СВОЙСТВА НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
- URL: https://rjonco.com/0044-457X/article/view/665220
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0044457X23600044
- EDN: https://elibrary.ru/RIFKBL
- ID: 665220
Cite item
Open Access
Access granted
Subscription Access
Abstract
The single-phase nanocrystalline R0.9Sc0.1F3 solutions (R = La, Pr) were synthesized by soft chemistry methods as transparent xerogels with the tysonite structure (space group
). The ionic conductivity of ceramic samples prepared from these materials was 4.5 × 10–4 and 2.1 × 10–3 S/cm at 773 K for R = La and Pr, respectively. The activation energy of the ion transfer in ceramic samples was 0.43 (R = Pr) and 0.48 eV (R = La) in the high-temperature segment and 0.56 eV (R = Pr) in the low-temperature segment. It was shown that the isovalent replacement of La3+ (Pr3+) cations in the R0.9Sc0.1F3 tysonite solid solutions with Sc3+ leads to 3–4-fold decrease in the conductivity of the ceramic electrolytes.
About the authors
I. I. Buchinskaya
Shubnikov Institute of Crystallography
Email: buchinskayaii@gmail.com
119333, Moscow, Russia
N. I. Sorokin
Shubnikov Institute of Crystallography
Author for correspondence.
Email: buchinskayaii@gmail.com
119333, Moscow, Russia
References
- Trnovcová V., Garashina L.S., Škubla A. et al. // Solid State Ionics. 2003. V. 157. P. 195.
- Привалов А.Ф., Мурин И.В. // ФТТ. 1999. Т. 41. № 9. С. 1616.
- Сорокин Н.И., Соболев Б.П., Кривандина Е.А. и др. // Кристаллография. 2015. Т. 60. № 1. С. 1239.
- Сорокин Н.И., Гребенев В.В., Каримов Д.Н. // ФТТ. 2021. Т. 63. № 9. С. 1376.
- Мурин И.В. // Изв. СО АН СССР. Сер. хим. наук. 1984. № 1. С. 53.
- Сорокин Н.И., Соболев Б.П. // Кристаллография. 1994. Т. 39. № 1. С. 114.
- Сорокин Н.И., Кривандина Е.А., Жмурова З.И. и др. // Кристаллография. 2000. Т. 45. № 4. С. 759.
- Гулина Л.Б. Синтез твердофазных соединений и наноматериалов с участием химических реакций на границе раздела раствор–газ. Дис. … д-ра хим. наук. СПб.: Изд-во СПбУ, 2022. 313 с.
- Gulina L.B., Privalov A.F., Weigler M. et al. // Appl. Magn. Reson. 2020. V. 51. P. 1691. https://doi.org/10.1007/s00723-020-01247-5
- Мурин И.В., Чернов С.В. // Изв. АН СССР. Неорган. материалы. 1982. Т. 18. № 1. С. 168.
- Сорокин Н.И., Бучинская И.И. // Кристаллография. 2022. Т. 67. № 6. С. 971. https://doi.org/10.31857/S0023476122060248
- Сорокин Н.И. // ФТТ. 2022. Т. 64. № 7. С. 847. https://doi.org/1021883/FTТ.2022.07.52571.328
- Greis O., Cader M.S.R. // Termochim. Acta. 1985. V. 87. № 1. P. 145.
- Spedding F.H., Beaudry B.J., Henderson D.C. et al. // J. Chem. Phys. 1974. V. 60. № 4. P. 1578.
- Кузнецов С.В., Осико В.В., Ткаченко Е.А., Федоров П.П. // Успехи химии. 2006. Т. 75. № 12. С. 1193.
- Кузнецов С.В., Федоров П.П., Воронов В.В. и др. // Журн. неорган. химии. 2010. Т. 55. № 4. С. 536.
- Маякова М.Н., Кузнецов С.В., Федоров П.П. и др. // Неорган. материалы. 2013. Т. 49. № 11. С. 1242.
- Karbowiak M., Mech A., Bednarkiewicz A. et al. // J. Phys. Chem. Solids. 2005. V. 66. № 6. P. 1008.
- Susumu Y., Kim J., Takashima M. // Solid State Sci. 2002. V. 4. P. 1481. https://doi.org/10.1016/S1293-2558(02)00039-0
- Petricek V., Dusek M., Palatinus L. // Z. Kristallogr. – Cryst. Mat. 2014. B. 229. S. 345.
- Болдырев В.В. Экспериментальные методы в механохимии твердых неорганических веществ. Новосибирск: Наука, 1983. 65 с.
- Маякова М.Н. Фазообразование при синтезе неорганических нанофторидов щелочноземельных и редкоземельных элементов из водных растворов. Дис. … канд хим. наук. М., 2019. 141 с.
- Сорокин Н.И., Смирнов А.Н., Федоров П.П., Соболев Б.П. // Электрохимия. 2009. Т. 45. № 5. С. 641.
- Сорокин Н.И., Фоминых М.В., Кривандина Е.А. и др. // Кристаллография. 1996. Т. 41. № 2. С. 310.
- Алиев А.Э. // Электрохимия. 1990. Т. 26. № 1. С. 79.
- Dieudonne B., Chable J., Body M. et al. // Dalton Trans. 2017. V. 46. P. 3761. https://doi.org/10.1039/c6dt04714a
- Mori K., Morita Y., Saito T. et al. // J. Phys. Chem. C. 2020. V. 124. P. 18452. https://doi.org/10.1021/acs.jpcc0c05217
- Breuer S., Lunghammer S., Kiesl A., Wilkening M. // J. Mater. Sci. 2018. V. 53. P. 13669. https://doi.org/10.1007/s10853-018-2361-x
- Сорокин Н.И., Фоминых М.В., Кривандина Е.А. и др. // ФТТ. 1998. Т. 40. № 4. С. 658.
- Chable J., Diendonne B., Body M. et al. // Dalton Trans. 2015. https://doi.org/10.1039/c5dt02321a
- Breuer S., Gombotz M., Pregartner V. et al. // Energy Storage Mater. 2019. V. 16. P. 481. https://doi.org/10.1016/j.ensm.2018.10.010
- Bhatia H., Thien D.T., Pohl H.P. et al. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2017. V. 9. P. 23707.
- Roos A., Van de Pol F.C.M., Keim R. et al. // Solid State Ionics. 1984. V. 13. P. 191.
- Alattar A.M., Drexler M., Twej W.A. et al. // Photonics and Nanostructures – Fundamentals and Applications. 2018. V. 30. P. 65. https://doi.org/10.1016/j.photonics.2018.04.004
Supplementary files
