TRANSFORMATIONS IN REE- AND LITHIUM-CONTAINING SYSTEMS OF NITRATE PRECURSORS IN THE PROCESSES OF OBTAINING OXIDE POLYFUNCTIONAL MATERIALS
DOI:
https://doi.org/10.26906/SUNZ.2023.1.060Keywords:
lithium coordination nitrates of lanthanides, conditions of formation, crystal structure of compounds, characteristic properties, modification of the characteristics of titanate systems, film lithium-conducting solid electrolytesAbstract
Information important for practical use on lithium coordination nitrates of rare-earth elements of the cerium subgroup of the isostructural series Li3[Ln2(NO3)9]∙3H2O (Ln – La–Nd) – precursors of promising modern multifunctional materials – on the conditions of their formation and existence, composition, structure is summarized. , shapes of Ln coordination polyhedra, type of ligand coordination, characteristic properties. The data obtained (as primary information) are the basis for identifying, identifying, monitoring the phase state of processing objects in the preparatory stages, selecting criteria for the compatibility of components in the formation of single-layer and layered nanostructured oxide systems of lanthanides and transition elements for various purposes with the structure of defective perovskite, garnet in the form of powders , thick films, bulk ceramics; development of various combined methods of their activation and establishment of technological and functional dependencies; controlled modification of the properties of the resulting target products; optimization of regulations for the synthesis of lithium conductive systems as electrodes of rechargeable batteries, electrolytic membranes and sensors, elements and instrument structures of modern telecommunication systems.Downloads
References
Stramare, S., Thangadurai, V. & Weppner, W. Lithium lanthanum titanates: a review. Chem. Mater. 15, 3974–3990 (2003).
Nakayama, M., Usui, T., Uchimoto, Y., Wakihara, M. & Yamamoto, M. Changes in electronic structure upon lithium insertion into the a-site deficient perovskite type oxides (Li,La)TiO3. J. Phys. Chem. B 109, 4135–4143 (2005).
Hua, C., Fang, X., Wang, Z. & Chen, L. Lithium storage in perovskite lithium lanthanum titanate. Electrochem. Commun. 32, 5–8 (2013).
Kwon, W. et al. Enhanced Li+ conduction in perovskite Li3xLa2/3−xϒ1/3−2xTiO3 solid-electrolytes via microstructural engineering. J. Mater. Chem. A 5, 6257–6262 (2017).
Belous, A. et al. Peculiarities of Li0,5La0,5TiO3 formation during the synthesis by solid-state reaction or precipitation from solutions. Chem. Mater. 16, 407–417 (2004).
Белоус А.Г. Некоторые тенденции развития функциональных материалов на основе сложных оксидных систем / А.Г. Белоус // Укр. хим. журн. – 2009. – Т. 75, № 7. – С. 3 – 14.
Гавриленко О.М. Літій-провідні матеріали на основі ніобатів і танталатів лантану: синтез, структура, властивості / О.М. Гавриленко // Укр. хим. журн. – 2004. – Т. 70, № 9. – С. 31 – 34. 1. 8. Гавриленко О.М. Кристалохімічні особливості та властивості Li +, {Na+, K+}-заміщених ніобатів лантану і структурою дефектного перовскіту / О.М. Гавриленко, О.В. Пашкова, А.Г. Білоус // Укр. хим. журн. – 2005. – Т. 71, № 8. – С. 73 – 77.
Ramzy A. Tailor-Made Development of Fast Li Ion Conducting Garnet-Like Solid Electrolytes / A. Ramzy, V. Thangadural // A. Chem. Soc. – 2010. – Vol. 2., No. 2. – P. 385 – 390.
Белоус А.Г. Сложные оксиды металлов для сверхвысокочастотных и высокопроницаемых диэлектриков / А.Г. Белоус // Укр. хим. журн. – 2008. – Т. 74, № 1. – С. 3 – 21.
Lu Zhang, Xiaohua Zhang, Guiying Tian et al. Lithium lanthanum titanate perovskite as an anode for lithium ion batteries. Nature communications. 11, 3490, 1-8. (2020) https://doi.org/10.1038/s41467-020-17233-1
Nakayama, M., Usui, T., Uchimoto, Y., Wakihara, M. & Yamamoto, M. Changes in electronic structure upon lithium insertion into the a-site deficient perovskite type oxides (Li, La)TiO3. J. Phys. Chem. B 109, 4135–4143 (2005).
Кобилянська С.Д., Ліньова Б.О., Солопан С.О. та ін. Синтез товстих плівок літійпровідних матеріалів зі структурами дефектного перовськіту і NASICON та їх електрофізичні властивості // Укр. хим. журн. ‒ 2015. ‒ Т. 81, № 7. ‒ С. 25-30.
Jena H. Studies on the ionic transport and structural investigations of La0,5Li0,5TiO3 perovskite synthesized by wet chemical methods and the effect of Ce, Zr substitution at Ti site / Hrudananda Jena, K.V. Govindan Kutty // J. Mater. Sci. – 2005. – Vol. 40. – P. 4737 – 4748.
Дрючко О.Г. Фізико-хімічні аспекти використання РЗЕ-вмісних нітратних систем при синтезі конструкційної і функціональної кераміки / [О.Г. Дрючко, Д.О. Стороженко, Н.В. Бунякіна та ін.] // Зб. наукових праць ВАТ «УкрНДІВ імені А.С. Бережного». – Х.: Каравела, 2010. – № 110. – С. 58 – 63.
Дрючко О. Г. Хімічні перетворення і властивості проміжних фаз у багатокомпонентних РЗЕ-вмісних системах нітратних прекурсорів у ході оброблення з тепловою активацією / О. Г. Дрючко, Д. О. Стороженко, Н. В. Бунякіна І. О. Іваницька // Вісник НТУ «ХПІ». – 2017. – № 48 (1269). – С. 34–46.
Дрючко О.Г. Фізико-хімічне охарактеризування координаційних нітратів РЗЕ і лужних металів – прекурсорів оксидних поліфункціональних матеріалів / О. Г. Дрючко, Д. О. Стороженко, Н. В. Бунякіна та ін. // Вісник НТУ «ХПІ». – 2018. – № 39 (1315). – С. 3–13. https://doi.org/10.20998/2079-0821.2018.39.01
Вигдорчик, А. Г. Синтез и рентгеноструктурное исследование литиевых редкоземельных нитратов Li3[Ln2(NO3)9]∙3H2O , где Ln = La, Nd / А. Г. Вигдорчик, Ю. А. Малиновский, А. Г. Дрючко и др. // Кристаллография. – 1991. – Т. 36, В. 6. – С. 1395–1402.
