By this author

Electrical Transport and Structural Characteristics of Composite Electrolytes Based on Caesium Pentahydrodiphosphate

Issue number 11-12 from 01.04.2025

Изучена возможность создания композиционных протонных электролитов при введении добавки наноалмаза (НА) к пентагидродифосфату цезия. Рассмотрены изменения структурных свойств соли в композите, морфологии, протонной проводимости в зависимости от состава для (1 – x)CsH(PO) – xHA (x – мольная доля) в широкой области составов (x = 0–0.99). Показано, что химическое взаимодействие между компонентами отсутствует и структура CsH(PO) (P2/c) с увеличением доли НА сохраняется при диспергировании и частичной аморфизации соли. С помощью ИК-спектроскопии получена информация о механизме образования композиционных электролитов, обусловленном частичным связыванием протонов соли с поверхностными гидроксогруппами ОН- НА. Это приводит к образованию более слабой сетки водородных связей в CsH(PO). Показано равномерное распределение частиц соли в композитах и уменьшение размера частиц в результате межфазного поверхностного взаимодействия компонентов. Энтальпия плавления CsH(PO) снижается непропорционально содержанию соли с ростом доли НА вследствие увеличения доли аморфной фазы в композитах. Наблюдается значительный рост протонной проводимости CsH(PO) в композитах до двух порядков величины с максимумом при x = 0.9 и ее снижение при x > 0.95 вследствие эффекта перколяции “проводник–изолятор”. Энергия активации проводимости композитов снижается незначительно. Исследуемые композиты обладают относительно высокой протонной проводимостью в области средних температур и химической стабильностью, что создает перспективу для их использования в качестве протонных мембран электрохимических устройств.

16 0