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Conductor superiónico avanzado

Un conductor superiónico avanzado ( AdSIC ) en ciencia de materiales , es un conductor de iones rápidos que tiene una estructura cristalina cercana a la óptima para el transporte rápido de iones (FIT).

Historia

El término fue introducido en un artículo de AL Despotuli, AV Andreeva y B. Rambaby. [1]

Características

La subred rígida de iones de los conductores superiónicos avanzados (AdSIC) tiene canales estructurales por donde migran iones móviles de signo opuesto. Sus características de transporte de iones muestran una conductividad iónica de ~0,3/Ω cm ( RbAg 4 I 5 , 300 K) y una energía de activación de E i ~0,1 eV. Esto determina la concentración dependiente de la temperatura de iones móviles ni~Ni xe Ei/kBT capaces de migrar en los canales de conducción en cada momento (Ni~10 22 /cm 3 , ni~2x10 20 /cm 3 , 300 K).

La familia del yoduro de plata y rubidio es un grupo de compuestos AdSIC y soluciones sólidas que son isoestructurales con la modificación RbAg 4 I 5 alfa. Ejemplos de tales compuestos con cationes móviles Ag + - y Cu + incluyen KAg 4 I 5 , NH 4 Ag 4 I 5 , K 1−x Cs x Ag 4 I 5 , Rb 1−x Cs x Ag 4 I 5 , CsAg 4 Br 1−x I 2+x , CsAg 4 ClBr 2 I 2 , CsAg 4 Cl 3 I 2 , RbCu 4 Cl 3 I 2 y KCu 4 I 5. [2] [3] [4] [5] [6 ] [7]

RbAg 4 I 5 AdSIC muestra características peculiares de la estructura cristalina y la dinámica de los iones móviles. [8] [9] [10]

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

Referencias

  1. ^ Despotuli, Andreeva y Rambaby (7 de junio de 2006). "Nanoiónica de conductores superiónicos avanzados". Iónicos . 11 (3–4): 306–314. doi :10.1007/BF02430394. S2CID  53352333.
  2. ^ Geller, S. (21 de julio de 1967). "Estructura cristalina del electrolito sólido, RbAg4I5". Ciencia . 157 (3786): 310–312. Código Bib : 1967 Ciencia... 157.. 310G. doi : 10.1126/ciencia.157.3786.310. ISSN  0036-8075. PMID  17734228. S2CID  44294829.
  3. ^ Geller, S. (1 de enero de 1979). "Estructura cristalina y conductividad del electrolito sólido". Revisión física B. 19 (10): 5396–5402. doi : 10.1103/PhysRevB.19.5396.
  4. ^ Casco, S; Keen, fiscal del distrito; Sivia, DS; Berástegui, P (2002). "Estructuras cristalinas y conductividades iónicas de derivados ternarios de los monohaluros de plata y cobre". Revista de química del estado sólido . 165 (2): 363–371. doi : 10.1006/jssc.2002.9552.
  5. ^ Lichkova, NV; Despotuli, AL; Zagorodnev, VN; Minenkova, NA; Shakhlevich, KV (1 de enero de 1989). "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, OP; Orliukas, AF; Kezionis, A.; Kazakevicius, E.; Salkus, T. (1 de diciembre de 2009). "Variación de temperatura de conductividad eléctrica y borde de absorción en conductor superiónico avanzado Cu7GeSe5I". Revista de Física y Química de Sólidos . 70 (12): 1478-1481. Código Bib : 2009JPCS...70.1478S. doi :10.1016/j.jpcs.2009.09.003.
  7. ^ Despotuli, AL; Zagorodnev, VN; Lichkova, NV; Minenkova, NA (1989). "Nuevos electrolitos sólidos CsAg4Br1−xI2 + x (0,25 <x <1) de alta conductividad". Física soviética - Estado sólido . 31 : 242–244.
  8. ^ Funke, Klaus; Banhatti, Radha D.; Wilmer, Dirk; Dinnebier, Robert; Fitch, Andrés; Jansen, Martín (1 de marzo de 2006). "Fases de baja temperatura del yoduro de plata de rubidio: estructuras cristalinas y dinámica de los iones de plata móviles". La Revista de Química Física 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-RbAg4I5". Zeitschrift für Anorganische und Allgemeine Chemie . 634 (12-13): 2156-2160. doi :10.1002/zaac.200800343. ISSN  1521-3749.
  10. ^ Similar, Mert; Wang, Yuchen; Qiao, Xiaoyao; Yan, Zhiwei; Zhou, Xiangyang (20 de septiembre de 2020). "Efecto de la humedad relativa sobre la cinética de reacción en una batería de estado sólido a base de yoduro de plata y rubidio". Acta electroquímica . 355 : 136779. doi : 10.1016/j.electacta.2020.136779.
  11. ^ Александр Деспотули, Александра Андреева (2007). Condensadores de condensadores 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 voltajes" (PDF) . Electrónica moderna (7): 24–29 . Consultado el 2 de noviembre de 2007 .
  12. ^ Wang, Yuchen; Similar, Mert; Qiao, Xiaoyao; Yan, Zhiwei; Zhou, Xiangyang (septiembre de 2021). "Densidad de energía muy mejorada de la batería recargable de estado sólido que funciona en entornos de alta humedad". Revista Internacional de Investigación Energética . 45 (11): 16794–16805. doi : 10.1002/er.6928 .

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