Effect of glass crystallization parameters on conductivity of Li1.5+xAl0.5Ge1.5SixP3–xO12 glass-ceramics

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Glass-ceramic samples of the Li1.5+ x Al0.5Ge1.5Si x P3- x O12 system ( x = 0-0.1) were obtained by directional crystallization of glasses. The glass transition, onset and peak temperatures of crystallization were determined using differential scanning calorimetry. The phase composition of glass-ceramics was determined by X-ray phase analysis. Electrical conductivity is studied using electrochemical impedance. Based on the data obtained, the homogeneity region of solid solutions was established and the optimal conditions for producing SiO2-doped glass-ceramics were identified. The composition with x = 0.02, crystallized at 750°C with a heating rate of 3 deg/min for 2 h, had the highest lithium-ion conductivity at room temperature (4.55×10-4 S/cm).

About the authors

E. S Kuznetsova

Institute of High Temperature Electrochemistry, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences

S. V Pershina

Institute of High Temperature Electrochemistry, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: svpershina_86@mail.ru

T. A Kuznetsova

Institute of High Temperature Electrochemistry, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences

References

  1. Yang Q., Deng N., Zhao Y., Gao L., Cheng B., Kang W. // Chem. Eng. J. 2023. Vol. 451. Article no. 138532. doi: 10.1016/j.cej.2022.138532
  2. Zhang Z., Shao Y., Lotsch B., Hu Y.-S., Li H., Janek J., Nazar L.F., Nan C.-W, Maier J., Armand M., Chen L. // Energy Environ. Sci. 2018. Vol. 11. P. 1945. doi: 10.1039/C8EE01053F
  3. Sun C., Liu J., Gong Y., Wilkinson D.P., Zhang J. // Nano Energy. 2017. Vol. 33. P. 363. doi: 10.1016/j.nanoen.2017.01.028
  4. Mariappan C.R., Yada C., Rosciano F., Roling B. // J. Power Sour. 2011. Vol. 196. P. 6456. doi 0.1016/j.jpowsour.2011.03.065
  5. Knauth P. // Solid State Ionics. 2009. Vol. 180. P. 14. doi: 10.1016/j.ssi.2009.03.022
  6. Fu J. // Solid State Ionics. 1997. Vol. 104. P. 191. doi: 10.1016/S0167-2738(97)00434-7
  7. DeWees R., Wang H. // ChemSusChem. 2019. Vol. 12. P. 3713. doi: 10.1002/cssc.201900725
  8. Fu J. // J. Am. Ceram. Soc. 1997. Vol. 80. P. 1901. doi: 10.1111/j.1151-2916.1997.tb03070.x
  9. Cui Y., Mahmoud M.M., Rohde M., Ziebert C., Seifert H.J. // Solid State Ionics. 2016. Vol. 289. P. 125. doi: 10.1016/j.ssi.2016.03.007
  10. Zhu Y., Zhang Y., Lu L. // J. Power Sour. 2015. Vol. 290. P. 123. doi: 10.1016/j.jpowsour.2015.04.170
  11. Thokchom J.S., Kumar B. // J. Power Sour. 2008. Vol. 185. P. 480. doi: 10.1016/j.jpowsour.2008.07.009
  12. Thokchom J.S., Kumar B. // J. Power Sour. 2010. Vol. 195. P. 2870. doi: 10.1016/j.jpowsour.2009.11.037
  13. Xiao W., Wang J., Fan L., Zhang J., Li X. // Energy Stor. Mater. 2019. Vol. 19. P. 379. doi: 10.1016/j.ensm.2018.10.012
  14. Fu J. // Solid State Ionics. 1997. Vol. 96. P. 195. doi: 10.1016/S0167-2738(97)00018-0
  15. Hartmann P., Leichtweiss T., Busche M.R., Schneider M., Reich M., Sann J., Adelhelm P., Janek J. // J. Phys. Chem. (C). 2013. Vol. 117. P. 21064. doi: 10.1021/jp4051275
  16. Imanishi N., Hasegawa S., Zhang T., Hirano A., Takeda Y., Yamamoto O. // J. Power Sour. 2008. Vol. 185. P. 1392. doi: 10.1016/j.jpowsour.2008.07.080
  17. Saffirio S., Falco M., Appetecchi G.B., Smeacetto F., Gerbaldi C. // J. Eur. Ceram. Soc. 2022. Vol. 42. P. 1023. doi: 10.1016/j.jeurceramsoc.2021.11.014
  18. Das A., Goswami M., Krishnan M. // Ceram. Int. 2018. Vol. 44. N 11. P. 13373. doi: 10.1016/j.ceramint.2018.04.172
  19. Pershina S.V., Kuznetsov T.A., Vovkotrub E.G., Belyakov S.A., Kuznetsova E.S. // Membranes. 2022. Vol. 12. N 12. P. 1245. doi: 10.3390/membranes12121245
  20. Kilic G., Ilik E., Mahmoud K.A., El Agawany F.I., Alomairy S., Rammah Y.S. // Appl. Phys. (A). 2021. Vol. 127. P. 265. doi: 10.1007/s00339-021-04409-9
  21. Dubois G., Volksen W., Magbitang T., Miller R.D., Gage D.M., Dauskardt R.H. // Adv. Mater. 2007. Vol. 19. P. 3989. doi: 10.1002/adma.200701193
  22. Das A., Dixit A., Goswami M., Mythili R., Hajra R.N. // DAE Solid State Physics Symposium. 2017. P. 140022-1. doi: 10.1063/1.5029153
  23. Сабиров В.Х. // ЖСХ. 2017. Т. 58. № 1. С. 194. doi: 10.15372/JSC20170125
  24. Sabirov V.K. // J. Struct. Chem. 2017. Vol. 58. P. 183. doi: 10.1134/S0022476617010255
  25. Pershina S.V., Antonov B.D., Farlenkov A.S., Vovkotrub E.G. // J. Alloys Compd. 2020. Vol. 835. P. 155281. doi: 10.1016/j.jallcom.2020.155281
  26. Illbeigi M., Fazlali A., Kazazi M., Mohammadi A.H. // Solid State Ionics. 2016. Vol. 289. P. 180. doi: 10.1016/j.ssi.2016.03.012
  27. Sun Y., Suzuki K., Hori S., Hirayama M., Kanno R. // Chem. Mater. 2017. Vol. 29. P. 5858. doi: 10.1021/acs.chemmater.7b00886
  28. Kotobuki M., Hanc E., Yan B., Molenda J., Lu L. // Ceram. Int. 2017. Vol. 43. P. 12616. doi: 10.1016/j.ceramint.2017.06.140
  29. Thokchom J.S., Kumar B. // J. Am. Ceram. Soc. 2007. Vol. 90. № 2. P. 462. doi: 10.1111/j.1551-2916.2006.01446.x
  30. Pershina S.V., Pankratov A.A., Vovkotrub E.G., Antonov B.D. // Ionics. 2019. Vol. 25. P. 4713. doi: 10.1007/s11581-019-03021-5
  31. Куншина Г.Б., Бочарова И.В., Иваненко В.И. // Неорг. матер. 2020. Т. 56. № 2. С. 214. doi: 10.31857/S0002337X20020086
  32. Kunshina G.B., Bocharova I.V., Ivanenko V.I. // Inorg. Mater. 2020. Vol. 56. N 2. P. 204. doi: 10.1134/S0020168520020089
  33. Бочарова И.В., Куншина Г.Б. // Тр. Кольск. научн. центра РАН. Сер. Техн. науки. 2022. Т. 13. № 1. С. 26. doi: 10.37614/2949-1215.2022.13.1.004

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».