موصل أيوني فائق متطور

الموصل الأيوني الفائق المتقدم ( AdSIC ) في علم المواد ، هو موصل أيوني سريع ذو بنية بلورية قريبة من المثالية لنقل الأيونات السريعة (FIT).

تاريخ

تم تقديم هذا المصطلح في ورقة بحثية كتبها AL Despotuli وAV Andreeva وB. Rambaby. [ 1 ]

صفات

تتميز الشبكة الأيونية الصلبة للموصلات الأيونية الفائقة المتقدمة (AdSICs) بقنوات هيكلية تهاجر فيها الأيونات المتحركة ذات الشحنات المتعاكسة. وتُظهر خصائص نقل الأيونات فيها موصلية أيونية تبلغ حوالي 0.3 أوم سم ( RbAg₄I₅ ، 300 كلفن ) وطاقة تنشيط تبلغ حوالي 0.1 إلكترون فولت . وهذا يُحدد تركيز الأيونات المتحركة ni، الذي يعتمد على درجة الحرارة، والقادرة على الهجرة في قنوات التوصيل في كل لحظة (Ni ~ 10²² / سم³ ، ni ~ 2 × 10²⁰ /سم³ ، 300 كلفن).

تُعدّ عائلة يوديد الفضة والروبيديوم مجموعة من مركبات AdSIC والمحاليل الصلبة المتماثلة بنيويًا مع تعديل ألفا RbAg₄I₅ . ومن أمثلة هذه المركبات التي تحتوي على كاتيونات Ag⁺ و Cu⁺ المتحركة : KAg₄I₅ ، و NH₄Ag₄I₅ ، و K₁₋ₓCsₓAg₄I₅ ، و Rb₁₋ₓCsₓAg₄I₅ ، و CsAg₄Br₁₋ₓI₂⁺x ، و CsAg₄ClBr₂I₂ ، و CsAg₄Cl₃I₂ ، و RbCu₄Cl₃I₂ ، و KCu₄I₅ . [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]

يُظهر المركب RbAg 4 I 5 AdSIC خصائص مميزة في البنية البلورية وديناميكيات الأيونات المتحركة. [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]

في الآونة الأخيرة، اعتُبرت المكثفات الفائقة ذات الحالة الصلبة بالكامل، والتي يبلغ حجمها ميكرومترًا، والمبنية على تقنية AdSICs ( المكثفات الفائقة النانوية الأيونية )، عنصرًا إلكترونيًا بالغ الأهمية في تقنيات الإلكترونيات النانوية المستقبلية ذات الجهد المنخفض والجهد المنخفض جدًا، والتقنيات ذات الصلة (  عقدة 22 نانومتر التكنولوجية لتقنية CMOS وما بعدها). [ 11 ] كما طوّر الباحثون بطارية صلبة بالكامل تستخدم موصلًا أيونيًا فائقًا من نوع RbAg₄I₅ . [ 12 ]

مراجع

  1. ديسبوتولي، أندريفا، ورامبابي (7 يونيو 2006). "النانوأيونية للموصلات الأيونية الفائقة المتقدمة". الأيونات . 11 ( 3-4 ): 306-314 . doi : 10.1007/BF02430394 . S2CID 53352333 . 
  2. جيلر، س. (21-07-1967). "البنية البلورية للإلكتروليت الصلب، RbAg₄I₅ " . مجلة ساينس . 157 ( 3786): 310-312 . Bibcode : 1967Sci...157..310G . doi : 10.1126 / science.157.3786.310 . ISSN 0036-8075 . PMID 17734228. S2CID 44294829 .   
  3. جيلر، س. (1979-01-01). "البنية البلورية والتوصيلية للإلكتروليت الصلب". مجلة Physical Review B. 19 ( 10): 5396–5402 . doi : 10.1103/PhysRevB.19.5396 .
  4. هول، إس؛ كين، دي إيه؛ سيفيا، دي إس؛ بيراستيجوي، بي (2002). "البنية البلورية والتوصيلية الأيونية للمشتقات الثلاثية لهاليدات الفضة والنحاس الأحادية". مجلة كيمياء الحالة الصلبة . 165 (2): 363-371 . doi : 10.1006/jssc.2002.9552 .
  5. ليتشكوفا، ن. ف.؛ ديسبوتولي، أ. ل.؛ زاغورودنيف، ف. ن.؛ مينينكوفا، ن. أ.؛ شاكليفيتش، ك. ف. (1989-01-01). "التوصيل الأيوني للإلكتروليتات الصلبة في أنظمة تشكيل الزجاج ثنائية وثلاثية المكونات AgX-CsX (X=Cl, Br, I)" . الكيمياء الكهربائية (باللغة الروسية). 25 (12): 1636–1640 . ISSN 0424-8570 . 
  6. ستودينياك، آي بي؛ كرانجيتش، إم؛ بيلانتشوك، في في؛ كوخان، أو بي؛ أورليوكاس، إيه إف؛ كيزيونيس، إيه؛ كازاكيفيتشوس، إي؛ سالكوس، تي. (2009-12-01). "تغير الموصلية الكهربائية وحافة الامتصاص مع درجة الحرارة في الموصل الأيوني الفائق المتقدم Cu7GeSe5I". مجلة فيزياء وكيمياء المواد الصلبة . 70 (12): 1478-1481 . Bibcode : 2009JPCS...70.1478S . doi : 10.1016/j.jpcs.2009.09.003 .
  7. ديسبوتولي، أ. ل.؛ زاغورودنيف، ف. ن.؛ ليتشكوفا، ن. ف.؛ مينينكوفا، ن. أ. (1989). "إلكتروليتات صلبة جديدة عالية التوصيل من CsAg4Br1−xI2+x (0.25 < x <1)". الفيزياء السوفيتية - الحالة الصلبة . 31 : 242-244 .
  8. فونكه، كلاوس؛ بانهاتي، رادها د.؛ ويلمر، ديرك؛ دينيبير، روبرت؛ فيتش، أندرو؛ جانسن، مارتن (1 مارس 2006). "أطوار درجات الحرارة المنخفضة ليوديد روبيديوم الفضة: البنى البلورية وديناميكيات أيونات الفضة المتحركة". مجلة الكيمياء الفيزيائية أ . 110 (9): 3010-3016 . doi : 10.1021/jp054807v . ISSN 1089-5639 . PMID 16509622 .  
  9. ^ تشانغ ، جين هوي. زورن، أنكي؛ فون شنرينج ، هانز جورج (2008/10/01). “مسارات انتشار الكاتيون الزائدي في الموصلات فائقة السرعة من النوع α-RbAg 4 I 5 ”. Zeitschrift für Anorganische und Allgemeine Chemie . 634 ( 12 – 13): 2156 – 2160. دوى : 10.1002/zaac.200800343 . ردمك 1521-3749 . 
  10. أكين، ميرت؛ وانغ، يوتشن؛ تشياو، شياوياو؛ يان، تشيوي؛ تشو، شيانغيانغ (20 سبتمبر 2020). "تأثير الرطوبة النسبية على حركية التفاعل في بطارية الحالة الصلبة بالكامل القائمة على يوديد الفضة والروبيديوم". مجلة Electrochimica Acta . 355 136779. doi : 10.1016/j.electacta.2020.136779 .
  11. ^ ألكسندر ديسبوتولي، ألكسندرا أندريفا (2007).المكثفات العالية للإلكترونيات النانوية 0,5 فولت(بي دي إف) . Электроника (بالروسية) (7) : 24–29 . تم الاسترجاع 2007-11-02 .ألكسندر ديسبوتولي، ألكسندرا أندريفا (2007). "مكثفات عالية السعة لإلكترونيات النانو المستقبلية بجهد 0.5 فولت" (ملف PDF) . الإلكترونيات الحديثة (7): 24-29 . تاريخ الاسترجاع: 2 نوفمبر 2007 .
  12. وانغ، يوتشن؛ أكين، ميرت؛ تشياو، شياوياو؛ يان، تشيوي؛ تشو، شيانغيانغ (سبتمبر 2021). "زيادة كبيرة في كثافة الطاقة لبطارية قابلة لإعادة الشحن ذات حالة صلبة بالكامل تعمل في بيئات عالية الرطوبة" . المجلة الدولية لبحوث الطاقة . 45 (11): 16794-16805 . doi : 10.1002/er.6928 .