Фазовые равновесия в квазитройной системе Li2O–Mn2O3–Eu2O3

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Методами рентгенофазового и термического анализа (ТГ–ДСК) исследованы образы квазитройной системы Li2O–Mn2O3–Eu2O3, синтезированные из прекурсоров, подвергнутых предварительной механохимической активации и отожженных на воздухе при 700–1100°С. Дана оценка возможности замещения Mn на Eu для шпинели LiMn2–xEuxO4. Построена субсолидусная изобарическая диаграмма системы Li2O–Mn2O3–Eu2O3. При использовании моделей политермических разрезов LiEuO2–LiMnO2 и LiEuO2–LiMn2O4 получена проекция поверхности ликвидуса квазитройной системы Li2O–Mn2O3–Eu2O3. Определены температуры эвтектических и перитектических равновесий с участием трех кристаллических фаз и расплава.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Г. А. Бузанов

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: gbuzanov@yandex.ru
Россия, Ленинский пр-т, 31, Москва, 119991

Г. Д. Нипан

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН

Email: gbuzanov@yandex.ru
Россия, Ленинский пр-т, 31, Москва, 119991

Список литературы

  1. Thackeray M.M., Amine K. // Nature Energy. 2021. V. 6. P. 933. https://doi.org/10.1038/s41560-021-00860-3
  2. Goodenough J.B. // Nobel Lecture. 2019. V. 8. P. 165.
  3. Armstrong A.R., Bruce P.G. // Nature. 1996. V. 381. № 6582. P. 499. https://doi.org 10.1038/381499a0
  4. Thackeray M.M., Johnson C.S., Vaughey J.T. et al. // J. Mater. Chem. 2005. V. 15. № 23. P. 2257. http://doi.org/10.1039/b417616m
  5. Xie Y., Xu Y., Yan L. et al. // Solid State Ionics. 2005. V. 176. № 35–36. P. 2563. https://doi.org/10.1016/j.ssi.2005.06.022
  6. Xie Y., Yang R., Yan L. et al. // J. Power Sources. 2007. V. 168. P. 272. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2007.01.019
  7. Feng C., Tang H., Zhang K., Sun J. // Mater. Chem. Phys. 2003. V. 80. № 3. P. 573. https://doi.org/10.1016/S0254-0584(03)00115-9
  8. Elsabawy K.M., Abou-Sekkina M.M., Elmetwaly E.C. // Solid State Sci. 2011. V. 13. № 3. P. 601. https://doi.org/10.1016/j.solidstatesciences.2010.12.033
  9. Tian Y., Kang X., Liu L. et al. // J. Rare Earths. 2008. V. 26. № 2. P. 279. https://doi.org/10.1016/S1002-0721(08)60081-2
  10. Arumugam D., Paruthimal Kalaignan G., Manisankar P. // Solid State Ionics. 2008. V. 179. № 15–16. P. 580. https://doi.org/10.1016/j.ssi.2008.04.010
  11. Zhang H.-L., Ren R., An J. // Mater. Sci. Forum. 2011. V. 686. P. 716. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.686.716
  12. Michalska M., Ziókowska D.A., Jasiński J.B. et al. // Electrochim. Acta. 2018. V. 276. P. 37. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2018.04.165
  13. Michalska M., Hamankiewicz B., Ziółkowska D. et al. // Electrochim. Acta. 2014. V. 136. P. 286. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2014.05.108
  14. Ha H.-W., Yun N.J., Kim K. // Electrochim. Acta. 2007. V. 52. № 9. P. 3236. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2006.09.066
  15. Sun H., Chen Y., Xu C. et al. // J. Solid State Electrochem. 2012. V. 16. № 3. P. 1247. https://doi.org/10.1007/s10008-011-1514-5
  16. Sighal R., Das S.R., Tomas M.S. et al. // J. Power Sources. 2007. V. 164. № 2. P. 857. https://doi.org/ 10.1016/j.jpowsour.2006.09.098
  17. Yang S.T., Jia J.H., Ding L., Zhang M.C. // Electrochim. Acta. 2003. V. 48. № 5. P. 569. https://doi.org/10.1016/S0013-4686(02)00726-0
  18. Khedr A.M., Abou-Sekkina M.M., El-Metwaly F.G. // J. Electronic. Mater. 2013. V. 42. № 6. P. 1275. https://doi.org/10.1007/s11664-013-2588-x
  19. Balaji S.R.K., Muharasu D., Shanmugan S. et al. // Ionics. 2010. V. 16. P. 351. https://doi.org/10.1007/s11581-009-0400-y
  20. Abou-Sekkina M.M., Khedr A.M., El-Metwaly F.G. // Chem. Mater. Res. 2013. V. 3. № 4. P. 15.
  21. Lee D.K., Han S.C., Ahn D. et al. // Appl. Mater. Interfaces. 2012. V. 4. № 12. P. 6842. https://doi.org/10.1021/am302003r
  22. Liu H.W., Zhang K.L. // Mater. Lett. 2004. V. 58. P. 3049. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2004.05.040
  23. Liu H.W., Zhang K.L. // Inorg. Mater. 2005. V. 61. № 4. P. 646. https://doi.org/10.1007/s10789-005-0183-0
  24. Han S.C., Singh S.P., Hwang Y.-H., et al. // J. Electrochem. Soc. 2012. V. 159. № 11. P. A1867. https://doi.org/10.1149/2.009212jes
  25. Balaji S., Mani Chadran T., Muharasu D. // Ionics. 2012. V. 18. P. 549. https://doi.org/10.1007/s11581-011-0650-3
  26. Ram P., Gören A., Ferdov S. et al. // New J. Chem. 2016. V. 40. № 7. P. 6244. https://doi.org/10.1039/c6nj00198j
  27. Su Z., Xu M.-W., Ye S.-H., Wang Y.-L. // Acta Phys. Chim. Sin. 2009. V. 25. № 6. P. 1232. https://doi.org/10.3866/PKU.WHXB20090629
  28. Zhao G., He J., Zhang C. et al. // Rare Metal Mater. Eng. (China). 2008. V. 37. № 4. P. 709.
  29. Zhou Z.-H., Mei T.-Q. // Modern Chem. Ind. (China). 2009. V. 29. № 9. P. 246.
  30. Yuzer A., Ozkendir O.M. // J. Electronic Mater. 2016. V. 45. № 2. P. 989. https://doi.org/10.1007/s11664-015-4256-9
  31. Paulsen J.M., Dahn J.R. // Chem. Mater. 1999. V. 11. № 11. P. 3065. https://doi.org/10.1021/cm9900960
  32. Buzanov G.A., Nipan G.D., Zhizhin K.Yu., Kuznetsov N.T. // Russ. J. Inorg. Chem. 2017. V. 62. № 5. P. 551. https://doi.org/10.1134/S0036023617050059
  33. Buzanov G.A., Nipan G.D. // Dokl. Phys. Chem. 2023. Accepted manuscript.
  34. Balakirev V.F., Golikov Yu.V. // Inorg. Mater. 2003. V. 39. Suppl. 1. P. S1. https://doi.org/10.1023/A:1024115817536
  35. Yankin A.M., Vedmid’ L.B., Fedorova O.M. // Russ. J. Phys. Chem. 2012. V. 86. P. 345. https://doi.org/10.1134/S003602441203034X
  36. Balakirev V.F., Vedmid’ L.B., Fedorova O.M. // Russ. J. Inorg. Chem. 2022. V. 67. P. 868. https://doi.org/10.1134/S0036023622060043
  37. Buzanov G.A., Nipan G.D. // Russ. J. Inorg. Chem. 2022. V. 67. № 7. P. 1035. https://doi.org/10.1134/S0036023622070051
  38. Bärnighausen H. // Z. Anorg. Allg. Chem. 1970. V. 374. № 2. P. 201. https://doi.org/10.1002/zaac.19703740209
  39. Nyokong T., Greedan J.E. // Inorg. Chem. 1982. V. 21. № 1. P. 398. https://doi.org/10.1021/ic00131a071
  40. Barad C., Kimmel G., Hayun H. et al. // Materials. 2020. V. 13. № 9. Art. 2201. https://doi.org/10.3390/ma13092201
  41. Waintal A., Gondrand M. // Mater. Res. Bull. 1967. V. 2. № 9. P. 889. https://doi.org/10.1016/0025-5408(67) 90099-2
  42. Казенас Е.К., Цветков Ю.В. Испарение оксидов. М.: Наука, 1997. 543 с.
  43. Grundy A.N., Hallstedt B., Gauckler L.J. // J. Phase Equilib. 2003. V. 24. P. 21. https://doi.org/10.1007/s11669-003-0004-6

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Дифрактограммы образцов серии Li1+xEu1–xMnxO3– (разрез LiEuO2—Li2MnO3): 1 — x = 0.1 (800 °C), 2 — x = 0.3 (900C), 3 — x = 0.1 (1100C), 4 — x = 0.8 (800C); a — твердый раствор на основе кубической модификации Eu2O3 (ssEu2O3), b — Li2MnO3, c — LiEuO2, m — твердый раствор на основе моноклинной модификации Eu2O3 (m-ssEu2O3).

Скачать (1MB)
Метаданные
3. Рис. 2. Дифрактограммы образцов серии LiEu1–xMnxO2– (разрез LiEuO2–LiMnO2): 1 — x = 0.3 (900C), 2 — x = 0.6 (1000C), 3 – x = 0.9 (1000C), 4 – x = 0.9 (1100C); a — твердый раствор на основе кубической модификации Eu2O3 (ssEu2O3), b – Li2MnO3, e – EuMnO3, f – LiMn2O4, h – EuMn2O5.

Скачать (1MB)
Метаданные
4. Рис. 3. Дифрактограммы образцов серии LiEu1–xMn2xO4– (разрез LiEuO2—LiMn2O4): 1 — x = 0.5 (900C), 2 — x = 0.7 (1000C), 3 — x = 0.7 (1100C). Замещение Mn на Eu в LiMn2O4: 4 — LiMn1.98Eu0.02O4 (800C), 5 — LiMn1.95Eu0.05O4 (900C); b — Li2MnO3, e — EuMnO3, f — LiMn2O4, h — EuMn2O5.

Скачать (1MB)
Метаданные
5. Рис. 4. Субсолидусная диаграмма (а) и проекция поверхности ликвидуса (б) квазитройной системы Li2O–Mn2O3–Eu2O3.

Скачать (832KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Политермические диаграммы системы Li2O–Eu2O3–Mn2O3: а — сечение LiEuO2–LiMnO2, б — сечение LiEuO2–LiMn2O4.

Скачать (1MB)
Метаданные
7. Рис. 6. Термограмма образца брутто-состава Li1.1Eu0.9Mn0.1, разрез LiEuO2–Li2MnO3 на воздухе: 1 — кривая массы, 2 — дифференциальная кривая.

Скачать (567KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Термограмма образца брутто-состава LiEu0.2Mn0.8, разрез LiEuO2–LiMnO2: 1 — кривая массы, 2 — дифференциальная кривая.

Скачать (459KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах