Nowa publikacja zespołu prof. Franciszka Kroka we współpracy z Queen Mary University of London w Journal of Materials Chemistry A

W renomowanym czasopiśmie Journal of Materials Chemistry A (IF=12.732) ukazała się praca będąca efektem współpracy zespołu Pracowni Krystalicznych Przewodników Superjonowych WF PW (mgr inż. Aleksandra Dzięgielewska, dr inż. Marcin Małys, prof. dr hab. Franciszek Krok) z naukowcami z Queen Mary University of London.

W pracy pt. „Local structure in a tetravalent-substituent BIMEVOX system: BIGEVOX” opisano strukturę defektową BIGEVOXu, która ma duży wpływ na mechanizm przewodnictwa jonowego. System BIMEVOX to rodzina przewodników jonów tlenu, które wykazują bardzo wysoką przewodność jonową w niskich i średnich temperaturach, dzięki czemu mogą znaleźć zastosowanie m.in. jako elektrolity w stałotlenkowych ognichach paliwowych (SOFCs). Badania przedstawione w powyższej pracy dostarczyły ważnych informacji na temat lokalnej struktury w modelowym systemie BIMEVOX. Scharakteryzowanie lokalnej struktury było możliwe dzięki analizie kombinacji synchrotronowych danych rentgenowskich i danych dyfrakcji neutronowej metodą Reverse Monte Carlo. Zmienność koordynacji wanadu jest postrzegana jako jeden z najważniejszych czynników określających wysokie przewodnictwo. Wiadomo, że uporządkowanie jonów/wakansji tlenowych przyczynia się do obniżenia przewodnictwa. Praca sugeruje, że kation podstawieniowy Ge w omawianym układzie zachowuje korzystną geometrię koordynacyjną, która zmienia się nieznacznie wraz z temperaturą. Działając jako bariera dla dyfuzji jonów tlenu skutecznie obniża przewodnistwo w stosunku do macierzystego związku Bi4V2O11. Sugeruje to, że w celu uniknięcia szkodliwego wpływu na przewodnictwo kationu podstawieniowego, należy wybrać kation o wysoce zmiennej koordynacji.   

DOI: 10.1039/d1ta07547k