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具有两个移动离子的固体：通过固态 1H NMR 弛豫观察到的 Li-H 交换石榴石型 Li6La3ZrTaO7 中的质子 H+ 自扩散
The Journal of Physical Chemistry C ( IF 3.3 ) Pub Date : 2023-06-03 , DOI: 10.1021/acs.jpcc.3c02330 Maria Gombotz 1 , Caroline Hiebl 1 , Florian Stainer 1 , H. Martin R. Wilkening 1
The Journal of Physical Chemistry C ( IF 3.3 ) Pub Date : 2023-06-03 , DOI: 10.1021/acs.jpcc.3c02330 Maria Gombotz 1 , Caroline Hiebl 1 , Florian Stainer 1 , H. Martin R. Wilkening 1
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陶瓷质子导体的发展目前引起了极大的关注，因为它们可能有助于构建新的储能系统。Li 6 La 3 ZrTaO 12 (LLZTO) 以其快速的 Li +扩散率而闻名，这已通过7 Li NMR 测量直接揭示。通过在水或冰醋酸中处理单晶，用质子交换部分高流动性的 Li +离子，产生混合的质子-锂离子导体。在这里，H +质子扩散率和 Li +扩散率分别用元素特定的1 H 和7 Li NMR 光谱进行了研究。虽然远程7 Li-H 交换的 LLZTO 中的 Li 扩散明显减慢，我们直接观察到相当高的 H +扩散率，然而，这明显慢于 Li +动力学。借助自旋晶格弛豫测量，我们能够测量局部（和远程）能垒（0.20(1) eV vs 0.45(3) eV）以及 H + 动力学的自扩散系数D H（在 125 °C 时为1.2 × 10 –15 m 2 s –1 ）。这些令人鼓舞的结果被认为会为陶瓷设计开辟新的目录，为质子提供快速传输路径。
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更新日期：2023-06-03
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