非晶態離子導體

非晶態離子導體

非晶態快離子導體中的混合鹼效應 - 90年第2期9天津大學學報No290l9非晶態快離子導體中的混合鹼效應陣榮金。

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非晶態離子導體非晶態離子導體

具有離子導電性的非晶態材料。正如半導體材料有晶態和非晶態之分一樣,離子導體也可作成非晶態。有些材料從熔體自然冷卻就能形成非晶態,而更多的材料則要在快速冷卻條件下(約105K/s)才能製備成功。非晶離子導體具有一些獨特的優點,例如它本身就是高缺陷結構,有利於離子的遷移;成分可以在一定範圍內連續改變,從而可以使離子電導性最佳化;巨觀性質是各向同性的、均勻的,這對套用很有利。然而非晶態離子導體也和其他非晶態材料一樣,其穩定性較差。

實驗上已發現,一些離子電導率很低的材料在作成非晶態後其離子電導率得到顯著提高。不少Ag+和Li+導體製成非晶態後,離子電導率可提高1~2個數量級,也發現一些極端的例子。例如,非晶態LiNbO3在室溫下的離子電導率就達到 2×-6Ω-1·cm-1,比晶態提高20個數量級,電導激活能降低到0.39eV,只為晶態的五分之一,因而將普通離子導體非晶態化已成為製備新的快離子導體的重要途徑。離子電導率本來就比較高的材料作成非晶態後,其離子電導率反而可能降低,例如,93.75mol%Agl-6.25mol%Ag4P2O7非晶態的離子電導率比晶態的低約一個數量級。要解釋上述實驗現象就必須了解非晶態材料中離子的運動機制,這有賴於對非晶態材料的結構的研究。

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