Вышедшие номера
Характеристики Li+-ионной проводимости кристаллов Li3R2(PO4)3 (R=Fe,Sc) в суперионном состоянии
Переводная версия: 10.1134/S106378341805030X
Сорокин Н.И.1
1Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова ФНИЦ "Кристаллография и фотоника" РАН, Москва, Россия
Email: nsorokin1@yandex.ru
Поступила в редакцию: 26 сентября 2017 г.
Выставление онлайн: 19 апреля 2018 г.

Исследованы методом импедансной спектроскопии характеристики Li+-ионной проводимости sigmadc структурных gamma-модификаций соединений Li3R2(PO4)3 (R=Fe, Sc), находящихся в суперионном состоянии. Тип структурного каркаса [R2P3O12]бесконечность3- влияет на величину sigmadc и значения энтальпии активации sigmadc в этих соединениях. Энтальпия активации ионного переноса в gamma-Li3Sc2(PO4)3 (Delta Hsigma=0.31±0.03 eV) меньше, чем в gamma-Li3Fe2(PO4)3 (Delta Hsigma=0.36±0.03 eV). Величина проводимости gamma-Li3Fe2(PO4)3 (sigmadc=0.02 S/cm при 573 K) по сравнению с gamma-Li3Sc2(PO4)3 больше в 2 раза. С понижением температуры происходит структурная трансформация Li3R2(PO4)3 от суперионной gamma-формы (пространственная группа Pcan) через промежуточную метастабильную beta-форму (пространственная группа P21/n) в диэлектрическую" alpha-форму (пространственная группа P21/n). При охлаждении при суперионном переходе TSIC у обоих фосфатов sigmadc падает в ~102 раз. В Li3Fe2(PO4)3 происходит постепенное уменьшение sigmadc в интервале температур TSIC=430-540 K, в Li3Sc2(PO4)3 имеет место скачок sigmadc при TSIC=540±25 K. Обсуждаются возможные кристаллохимические причины различия величин sigmadc и Delta Hsigma, термодинамики и кинетики суперионного перехода для Li3R2(PO4)3.