High-temperature X-ray and neutron diffraction studies of lithium metazirconate
- 1. UrO RAN, Inst. Vysokotemperaturnoj Ehlektrokhimii, Ekaterinburg (Russian Federation)
- 2. UrO RAN, Inst. Khimii Tverdogo Tela, Ekaterinburg (Russian Federation)
Description
The structure of the solid lithium-conducting electrolyte Li2ZrO3 was studied using X-ray and neutron diffraction in the range of 25 - 550 Deg C in detail. Anisotropic expansion of the lattice resulting from the changing interatomic distances in the Li2ZrO3 monoclinic structure was shown to be at rising temperature. The local oxygen surrounding about the Li(1) atom, to a lesser degree - about the Li(2) and Zr atoms suffers maximum distortion. This process is followed by the significant change in filling of the Li(1) and Li(2) positions. Anisotropy of the thermal coefficients of expansion is accompanied by the sudden change in the electric properties: jump increasing electric conductivity and decreasing activation energy (from 98.4 to 13.8 kJ/mol) are observed at 430 Deg C, connecting apparently with changing electro transport mechanism. Such changing properties may be viewed as a secondary phase transformation
Abstract (Russian)
С использованием методов рентгено- и нейтронографии в интервале температур 25 - 550 град С подробно изучена структура твердого литийпроводящего электролита Li2ZrO3. Показано, что при повышении температуры происходит анизотропное расширение решетки, обусловленное изменением межатомных расстояний в моноклинной структуре Li2ZrO3. Наибольшее искажение претерпевает локальное кислородное окружение вокруг атома Li(1), в меньшей степени - вокруг Li(2) и Zr. Этот процесс сопровождается существенным изменением заселенности позиций Li(1) и Li(2). Анизотропия термических коэффициентов расширения сопровождается резким изменением электрических свойств: при 430 град С наблюдаются скачкообразное увеличение электропроводности и снижение энергии активации (от 98.4 до 13.8 кДж/моль), что связано, по-видимому, со сменой механизма электропереноса. Такое изменение свойств можно трактовать как фазовый переход II родаAdditional details
Additional titles
- Original title (Russian)
- Высокотемпературные рентгено- и нейтронографические исследования метацирконата лития
Publishing Information
- Journal Title
- Zhurnal Neorganicheskoj Khimii
- Journal Volume
- 46
- Journal Issue
- 10
- Journal Page Range
- p. 1716-1723
- ISSN
- 0044-457X
- CODEN
- ZNOKAQ
INIS
- Country of Publication
- Russian Federation
- Country of Input or Organization
- Russian Federation
- INIS RN
- 34009008
- Subject category
- S37: INORGANIC, ORGANIC, PHYSICAL AND ANALYTICAL CHEMISTRY;
- Descriptors DEI
- ACTIVATION ENERGY; ANISOTROPY; CRYSTAL-PHASE TRANSFORMATIONS; ELECTRIC CONDUCTIVITY; ELECTROLYTES; LITHIUM COMPOUNDS; MONOCLINIC LATTICES; NEUTRON DIFFRACTION; OXYGEN COMPOUNDS; TEMPERATURE DEPENDENCE; TEMPERATURE RANGE 0273-0400 K; TEMPERATURE RANGE 0400-1000 K; X-RAY DIFFRACTION; ZIRCONIUM COMPOUNDS
- Descriptors DEC
- ALKALI METAL COMPOUNDS; COHERENT SCATTERING; CRYSTAL LATTICES; CRYSTAL STRUCTURE; DIFFRACTION; ELECTRICAL PROPERTIES; ENERGY; PHASE TRANSFORMATIONS; PHYSICAL PROPERTIES; SCATTERING; TEMPERATURE RANGE; TRANSITION ELEMENT COMPOUNDS
Optional Information
- Notes
- 6 refs., 7 figs., 5 tabs.