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了解含有 NaF 的NASICON (Na 3 Al 2 P 3 O 12 ) 玻璃中的钠离子动力学:电导率光谱的缩放
Journal of Alloys and Compounds ( IF 5.8 ) Pub Date : 2021-06-24 , DOI: 10.1016/j.jallcom.2021.160952
Indrajeet Mandal , Saswata Chakraborty , K. Annapurna , Abhijit Das Sharma , Jayanta Mukhopadhyay , Amarnath R. Allu

对用于钠离子电池的高离子导电固体电解质材料的需求已经大大增加。玻璃材料是高能钠离子电池的潜在固体电解质。然而,由于玻璃材料的低离子直流电导率和对可移动阳离子动力学的了解不足,因此对其在钠离子电池中的应用进行的有效研究尚无定论。在此,我们试图解决 NaF 替代 Al 2 O 3对 Na 3 Al 2 P 3 O 12 (NAP) 玻璃(摩尔%:37.5P 2 O 5 –25.0Al 2 O 3 –)电导率的影响37.5 钠2哦)。拉曼光谱显示取代基NaF浓度的增加显着影响Al 3+的配位以及钠离子在NAP玻璃网络结构中的分布。阻抗谱表明,随着 NaF 浓度的增加,NAP 玻璃的电导率变化高度依赖于特定的温度范围。在较低的温度范围 (<150 °C) 下,电导率最初随着 NaF 浓度的增加而增加,并且随着 NaF 浓度的进一步增加而降低;而在高于 150 °C 的温度下,电导率随着 NaF 浓度的增加而持续增加。已经使用基于 Summerfield 和 Ghosh 标度程序的时间-温度标度原理 (TTSP) 来分析与频率相关的交流电导率,以探测离子传导机制。包含低 NaF 浓度 (<7.5 mol%) 的 NAP 玻璃遵循 AC 电导率标度,IE.,它满足 TTSP 原则,关于基于 Summerfield 缩放程序的温度;这表明钠离子动力学与温度无关。包含高 NaF 浓度(> 10 mol%)的 NAP 玻璃的比例 AC 电导率曲线偏离了 Summerfield 比例,并进一步表明负责离子电导率的钠离子分数随着温度的升高而降低。使用 Ghosh 程序对所有玻璃样品的交流电导率曲线进行缩放表明,钠离子的数量密度和跳跃距离随温度升高而变化。改进的随机网络结构模型已进一步用于解释 NAP 玻璃电导率随 NaF 浓度增加的变化。





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更新日期:2021-06-30
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