Ионная подвижность в тройных молибдатах и вольфраматах натрия со структурой NASICON
Бузлуков А.Л., Федоров Д.С., Сердцев А.В., Котова И.Ю., Тютюнник А.П., Коpона Д.В., Бакланова Я.В., Оглобличев В.В., Кожевникова Н.М., Денисова Т.А., Медведева Н.И.

Поступила в редакцию: 29 Июля 2021

DOI: 10.31857/S0044451022010059

PDF (2675.1K)

Приводятся результаты исследований механизмов диффузии ионов Na⁺ в соединениях Na_1-xMg_1-xAl_1+x(XO₄)₃ (X = Mo, W), принадлежащих к структурному типу NASICON (пространственная группа , Z=6). Твердые растворы в области гомогенности для X = Mo и для X = W были получены методами твердофазного синтеза. Измерения электропроводности и данные ЯМР-спектрометрии указывают на наличие довольно быстрой диффузии натрия в исследуемых образцах: ионная проводимость достигает значений 10^-3 См• см^-1 при T > 800 K, частота элементарных ионных скачков имеет порядок величины 10⁴ c^-1 при K, а величина энергии активации 0.8-0.9 эВ. Сравнительный анализ показывает, что ионная проводимость в молибдатах выше, чем в аналогичных вольфраматах. Рост концентрации магния приводит к росту концентрации локальных координаций типа Mg²⁺-Na⁺-Mg²⁺, которые играют роль ловушек при движении натрия. Эти выводы подтверждены ab initio расчетами, согласно которым барьер диффузии натрия из позиции типа Mg²⁺-Na⁺-Mg²⁺ должен быть выше, чем в случаях Mg²⁺-Na⁺-Al³⁺ и Al³⁺-Na⁺-Al³⁺.