Статья «Протонная проводимость, структурные и термические свойства (1 - x)CsHPOBa(HPO), "Физика твердого тела"»

С целью создания высокопроводящих протонных электролитов в среднетемпературной области впервые исследованы структурные, электротранспортные и термодинамические свойства системы (1 - x)CsHPO-xBa(HPO) в широкой области составов (x = 0.1-0.4). При x = 0-0.1 наблюдалось образование разупорядоченных твердых растворов замещения, изоструктурных CsHPO (P2/m), с уменьшением параметров элементарной ячейки и значительным ростом протонной проводимости вследствие образования вакантных позиций в подрешетке цезия и ослабления системы водородных связей. При x = 0.15-0.4 образуются гетерофазные высокопроводящие системы, демонстрирующие высокие значения протонной проводимости ~ 10S/cm при x = 0.15-0.2, стабильные при длительных изотермических выдержках и низкой влажности (T ~ 200-210°C, RH ~ 15%). Фазовый переход исчезает, энергия активации проводимости снижается от 0.9 до 0.55 eV при x = 0.2. Проводимость высокотемпературной фазы не изменяется с ростом доли Ba(HPO) до x = 0.2. Обсуждаются механизмы переноса протонов. Показано, что при x > 0.10 возрастает вклад в проводимость протонов молекул воды, адсорбированной на границе раздела фаз композитных систем.