ОХНМЭлектрохимия Russian Journal of Electrochemistry

  • ISSN (Print) 0424-8570
  • ISSN (Online) 3034-6185

Протонная проводимость в редкоземельных фторсодержащих молибдатах NaLn4Mo3O15F

Код статьи
10.31857/S0424857023010164-1
DOI
10.31857/S0424857023010164
Тип публикации
Статус публикации
Опубликовано
Авторы
Том/ Выпуск
Том 59 / Номер выпуска 1
Страницы
61-67
Аннотация
Методом твердофазного синтеза на воздухе получены фторсодержащие флюоритоподобные соединения состава NaLn4Mo3O15F, Ln = La, Pr, Nd, и исследованы их термомеханические и проводящие свойства, а также гигроскопичность. Подтверждено, что полученные образцы изоструктурны кубическим соединениям Ln5Mo3O16 с флюоритоподобной структурой. Показано, что в температурном интервале 20–600°C образцы NaLn4Mo3O15F (Ln = La, Pr, Nd) расширяются линейно, а их коэффициенты термического расширения (13–14) × 10–6 K–1 близки по значениям коэффицентам стандартных электролитов ТОТЭ, например YSZ. Методом термогравиметрии было показано, что потеря массы исследуемых образцов в диапазоне от 30 до 700°C вызвана их гигроскопичностью. Измерения электрофизических свойств методом импедансной спектроскопии во влажной атмосфере выявили у соединений протонную составляющую проводимости.
Ключевые слова
редкоземельные молибдаты фторсодержащие молибдаты кислородная проводимость протонная проводимость гигроскопичность коэффициент термического расширения твердооксидные топливные элементы
Дата публикации
17.09.2025
Год выхода
2025
Всего подписок
0
Всего просмотров
4

Библиография

  1. 1. Tsai, M. and Greenblatt, M., Oxide ion conductivity in Ln5Mo3O16 + x (Ln = La, Pr, Nd, Sm, Gd; x ~ 0.5) with a fluorite-related structure, Chem. Mater., 1989, vol. 1, p. 253.
  2. 2. Voronkova, V.I., Leonidov, I.A., Kharitonova, E.P., Belov, D.A., Patrakeev, M.V., Leonidova, O.N., and Kozhevnikov, V.L., Oxygen ion and electron conductivity in fluorite-like molybdates Nd5Mo3O16 and Pr5Mo3O16, J. Alloys Compd., 2014, vol. 615, p. 395.
  3. 3. Istomin, S.Ya., Kotova, A.I., Lyskov, N.V., Mazo, G.N., and Antipov, E.V., Pr5Mo3O16 + δ: A new anode material for solid oxide fuel cells, Russ. J. Inorg. Chem., 2018, vol. 63, p. 1291.
  4. 4. Biendicho, J.J., Playford, H.Y., Rahman, S.M.H., Norberg, S.T, Eriksson, S.G., and Hull, S., The fluorite-like phase Nd5Mo3O16 ± δ in the MoO3–Nd2O3 system: synthesis, crystal structure, and conducting properties, Inorg. Chem., 2018, vol. 57, p. 7025.
  5. 5. Hubert, P.-H., Michel, P., and Thozet, A., Structure du molibdite de neodyme Nd5Mo3O16, C. R. Acad. Sci. Paris, 1973, vol. 276, p. 1789.
  6. 6. Martinez-Lope, M.J., Alonso, J.A., Sheptyakov, D., and Pomyakushin, V., Preparation and structural study from neutron diffraction data of Pr5Mo3O16, J. Solid State Chem., 2010, vol. 183, p. 2974.
  7. 7. Alekseeva, O.A., Gagor, A.B., Pietraszko, A.P., Sorokina, N.I., Bolotina, N.B., Artemov, V.V., Kharitonova, E.P., and Voronkova, V.I., Crystal structure of the oxygen conducting compound Nd5Mo3O16, Z. für Krist., 2012, vol. 227, p. 869.
  8. 8. Faurie, J.-P., Preparation de nouvelles phases MLn4Mo3O16, MLn6Mo4O22 de structure derive du type fluorine, Bull. Soc. Chim. Fr., 1971, p. 3865.
  9. 9. Voronkova, V., Kharitonova, E., Orlova, E., Kezionis, A., and Petrulionis, D., Effect of sodium and fluorine co-doping on the properties of fluorite-like rare-earth molybdates of Nd5Mo3O16 type, Eur. J. Inorg. Chem., 2019, p. 1250.
  10. 10. Voronkova, V., Kharitonova, E., Orlova, E., Baldin, E., Gorshkov, N., Goffman, V., and Chernyak, S., Fluorite-like LixLn5 – xMo3O16.5 – 1.5xFx (Ln = La, Pr, Nd) compounds isostructural with Nd5Mo3O16, J. Amer. Ceram. Soc., 2020, vol. 103, p. 6414.
  11. 11. Tietz, F., Thermal expansion of SOFC materials, Ionics, 1999, vol. 5, p. 129.
  12. 12. Colomban, Ph., Proton and protonic species: the hidden face of solid state chemistry. How to measure h‑content in materials? Fuel Cells, 2013, vol. 13, p. 6.
  13. 13. Tarasova, N. and Animitsa, I., Novel proton-conducting oxyfluorides Ba4 – 0.5xIn2Zr2O11 – xFx with perovskite structure, Solid State Ionics, 2014, vol. 264, p. 69.
  14. 14. Shannon, R.D., Revised effective ionic radii and systematic studies of interatomie distances in halides and chaleogenides, Acta Crystallogr., Sect. A, 1976, vol. A32, p. 751.
QR
Перевести

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Высшая аттестационная комиссия

При Министерстве образования и науки Российской Федерации

Scopus

Научная электронная библиотека