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Advanced superionic conductor

An advanced superionic conductor ( AdSIC ) in materials science , is a fast-ion conductor that has a crystal structure close to optimal for fast-ion transport (FIT). History The...

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An advanced superionic conductor (AdSIC) in materials science, is a fast-ion conductor that has a crystal structure close to optimal for fast-ion transport (FIT).

History

The term was introduced in a paper by A.L. Despotuli, A.V. Andreeva and B. Rambaby.[1]

Characteristics

The rigid ion sublattice of Advanced SuperIonic Conductors (AdSICs) has structure channels where mobile ions of opposite sign migrate. Their ion-transport characteristics display ionic conductivity of ~0.3/Ω cm (RbAg4I5, 300 K) and activation energy of Ei~0.1 eV. This determines the temperature-dependent concentration of mobile ions ni~Ni x eEi/kBT capable to migrate in conduction channels at each moment (Ni~1022/cm3, ni~2×1020/cm3, 300 K).

The Rubidium silver iodide–family is a group of AdSIC compounds and solid solutions that are isostructural with the RbAg4I5 alpha modification. Examples of such compounds with mobile Ag+- and Cu+-cations include KAg4I5, NH4Ag4I5, K1−xCsxAg4I5, Rb1−xCsxAg4I5, CsAg4Br1−xI2+x, CsAg4ClBr2I2, CsAg4Cl3I2, RbCu4Cl3I2 and KCu4I5.[2][3][4][5][6][7]

RbAg4I5 AdSIC displays peculiar features of crystal structure and dynamics of mobile ions.[8][9][10]

Recientemente, los supercondensadores de estado sólido de tamaño micrométrico basados ​​en AdSIC ( supercondensadores nanoiónicos ) han sido reconocidos como un componente electrónico crítico de la futura nanoelectrónica de subvoltaje y subvoltaje profundo y tecnologías relacionadas (  nodo tecnológico de 22 nm de CMOS y posteriores). [ 11 ] Los investigadores también desarrollaron una batería de estado sólido que emplea el conductor superiónico RbAg 4 I 5. [ 12 ]

Referencias

  1. ↑ Despotuli, Andreeva y Rambaby (7 de junio de 2006). "Nanoiónica de conductores superiónicos avanzados". Ionics . 11 ( 3–4 ): 306–314 . doi : 10.1007/BF02430394 . S2CID 53352333 . 
  2. ↑ Geller, S. (1967-07-21). "Estructura cristalina del electrolito sólido, RbAg 4 I 5 ". Science . 157 (3786): 310– 312. Bibcode : 1967Sci...157..310G . doi : 10.1126/science.157.3786.310 . ISSN 0036-8075 . PMID 17734228 . S2CID 44294829 .   
  3. ↑ Geller, S. (1979-01-01). "Estructura cristalina y conductividad del electrolito sólido". Physical Review B . 19 (10): 5396– 5402. doi : 10.1103/PhysRevB.19.5396 .
  4. ↑ Hull, S; Keen, DA; Sivia, DS; Berastegui, P (2002). "Estructuras cristalinas y conductividades iónicas de derivados ternarios de los monohaluros de plata y cobre". Journal of Solid State Chemistry . 165 (2): 363– 371. doi : 10.1006/jssc.2002.9552 .
  5. ↑ Lichkova, NV; Despotuli, AL; Zagorodnev, VN; Minenkova, NA; Shakhlevich, KV (1989-01-01). "Conductividad iónica de electrolitos sólidos en sistemas formadores de vidrio de dos y tres componentes AgX-CsX (X=Cl, Br, I)" . Ehlektrokhimiya (en ruso). 25 (12): 1636– 1640. ISSN 0424-8570 . 
  6. ↑ Studenyak, IP; Kranjčec, M.; Bilanchuk, VV; Kokhan, O. P; Orliukas, AF; Kezionis, A.; Kazakevicius, E.; Salkus, T. (2009-12-01). "Variación de la temperatura de la conductividad eléctrica y el borde de absorción en el conductor superiónico avanzado Cu7GeSe5I". Journal of Physics and Chemistry of Solids . 70 (12): 1478– 1481. Bibcode : 2009JPCS...70.1478S . doi : 10.1016/j.jpcs.2009.09.003 .
  7. ↑ Despotuli, AL; Zagorodnev, VN; Lichkova, NV; Minenkova, NA (1989). "Nuevos electrolitos sólidos de alta conductividad CsAg4Br1−xI2+x (0,25 < x <1)". Física Soviética - Estado Sólido . 31 : 242–244 .
  8. ↑ Funke, Klaus; Banhatti, Radha D.; Wilmer, Dirk; Dinnebier, Robert; Fitch, Andrew; Jansen, Martin (2006-03-01). "Fases de baja temperatura del yoduro de rubidio y plata: estructuras cristalinas y dinámica de los iones de plata móviles". The Journal of Physical Chemistry A . 110 (9): 3010– 3016. doi : 10.1021/jp054807v . ISSN 1089-5639 . PMID 16509622 .  
  9. ^ Chang, Jen-Hui; Zürn, Anke; von Schnering, Hans Georg (1 de octubre de 2008). "Rutas de difusión de cationes hiperbólicos en conductores superiónicos tipo α-RbAg 4 I 5 ". Zeitschrift für Anorganische und Allgemeine Chemie . 634 ( 12-13 ): 2156-2160 . doi : 10.1002/zaac.200800343 . ISSN 1521-3749 . 
  10. ↑ Akin, Mert; Wang, Yuchen; Qiao, Xiaoyao; Yan, Zhiwei; Zhou, Xiangyang (20 de septiembre de 2020). "Efecto de la humedad relativa en la cinética de reacción en una batería de estado sólido basada en yoduro de rubidio y plata". Electrochimica Acta . 355 136779. doi : 10.1016/j.electacta.2020.136779 .
  11. ↑ Александр Деспотули, Александра Андреева (2007).Condensadores de batería de 0,5 voltios(PDF) . Современная Электроника (en ruso) (7): 24– 29 . Consultado el 2 de noviembre de 2007 .Alexander Despotuli, Alexandra Andreeva (2007). "Condensadores de alta capacidad para la nanoelectrónica del futuro de 0,5 voltios" (PDF) . Modern Electronics (7): 24–29 . Consultado el 2 de noviembre de 2007 .
  12. ↑ Wang, Yuchen; Akin, Mert; Qiao, Xiaoyao; Yan, Zhiwei; Zhou, Xiangyang (septiembre de 2021). "Densidad de energía considerablemente mejorada de una batería recargable de estado sólido que opera en entornos de alta humedad" . International Journal of Energy Research . 45 (11): 16794– 16805. doi : 10.1002/er.6928 .
  • "Strukturtypen-Datenbank" . ruby.chemie.uni-freiburg.de . Consultado el 10 de marzo de 2017 .