Bimevox type ionic conductors produced by melting process

F., P. I. Paulin; Morelli, M. R.; Maestrelli, Sylma Carvalho

doi:10.1007/s100190000047

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“…There are several methods used in the synthesis of BIMEVOXes, such as melt processing [2,3], laser deposition [4,5], microwave synthesis [6], mechanochemical synthesis [7][8][9][10], aerosol pyrolysis [11], spray pyrolysis [12][13][14][15] and molten salt synthesis [16]. The most general method used in the synthesis of BIMEVOXes is solid-state reaction (SSR) (also called the conventional ceramic method) [17].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Ionic conductivity of Bi2NixV1−xO5.5−3x/2 (0.1 ≤ x ≤ 0.2) oxides prepared by a low temperature sol-gel route

Rusli¹,

Abrahams²,

Patah³

et al. 2014

AIP Conference Proceedings

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Solid oxides fuel cells (SOFCs) is one technology that could contribute toward future sustainable energy. One of the most important components of an SOFC is the electrolyte, which must have high ionic conductivity. Cation substitution of vanadium in Bi 4 V 2 O 11 yields a family of fast oxide ion conducting solids known collectively as the BIMEVOXes (bismuth metal vanadium oxide), which have the potential to be applied as electrolytes in SOFCs. The purpose of this work is to study the effect of Ni concentration, when used as a dopant, on the ionic conductivity of Bi 2 Ni x V 1-x O 5.5-3x/2 (BINIVOX) oxides (0.1 ≤ x ≤ 0.2) when prepared by a sol gel method. The gels were calcined at 600 °C for 24 h to produce BINIVOX. These oxides were found to exhibit the γ-phase structure with tetragonal symmetry in space group I4/mmm.

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Ionic conductivity of Bi2NixV1−xO5.5−3x/2 (0.1 ≤ x ≤ 0.2) oxides prepared by a low temperature sol-gel route

Rusli¹,

Abrahams²,

Patah³

et al. 2014

AIP Conference Proceedings

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“…Partial melting of the sample of x = 0.4 may be attributed to the presence of low melting Bi 2 O 3 in large amounts, as observed in XRD pattern (Fig. 1; x = 0.4) due to which this sample shows a low melting temperature 25 at around 800 °C forming a solidus phase.…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 67%

Microstructural, thermal, and conducting properties of Bi_4−xPb_xV₂O_11−δ (0 ≤ x ≤ 0.4) compound as solid electrolyte

Kant

Singh

Pandey

2010

Physica Status Solidi (a)

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The effects of doping were investigated with respect to concentration of dopant and sintering temperature. The compound is prepared by a solid‐state reaction route sintered in the temperature range from 750 to 825 °C. X‐ray diffraction study reveals the existence of α‐phase of Bi4−xPbxV2O11−δ compound for all compositions of 0.1 ≤ x ≤ 0.4. However, the formation of solid solution was observed up to x = 0.2. The higher conductivity obtained for x = 0.2 composition of the sample also supports this finding. The scanning electron microscopy study of the samples sintered at various temperatures was done to correlate the effect of sintering temperature on microstructure and ionic conductivity.

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“…De forma geral, os trabalhos mostram que o método de síntese pode exercer influência nas propriedades da cerâmica sinterizada. A síntese por fusão dos componentes resultou em amostras densas com alta condutividade elétrica [65]. Foi também constatada que a condutividade varia de forma inversamente proporcional com o tamanho de cristalito, em cerâmicas confeccionadas com pós preparados por métodos químicos [66].…”

Section: δ-Bi 2 Ounclassified

Condutores de íons oxigênio: uma breve revisão

Muccillo

2008

Cerâmica

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INTRODUÇÃOCondutores de íons oxigênio formam uma classe de materiais funcionais com aplicações tecnológicas em diversas áreas incluindo sensores de espécies químicas, bombas de oxigênio, membranas permeáveis ao oxigênio e células a combustível para produção de energia [1][2][3]. Para essas aplicações, uma de suas propriedades mais importantes é a condutividade elétrica, que é influenciada por fatores, como pureza dos materiais de partida e parâmetros de processamento tais como introdução de aditivos, moagem e tratamentos térmicos (calcinação, sinterização e envelhecimento), que definem a microestrutura do material sinterizado.Idealmente um eletrólito sólido é condutor de uma única espécie química e um isolante eletrônico. Isto significa que a concentração de defeitos iônicos deve ser muito superior à de defeitos eletrônicos.A dependência da condutividade elétrica com a temperatura é expressa por uma equação do tipo Arrhenius:(A) na qual s o , E, k e T são, respectivamente, o fator pré-exponencial da condutividade, a energia de ativação do processo de condução, a constante de Boltzmann e a temperatura absoluta.Para a grande maioria dos condutores de íons oxigênio a condução se dá por meio de sucessivos saltos dos íons oxigênio em posições vacantes na estrutura cristalina. Assim, um dos parâmetros mais importantes para a obtenção de alta condutividade é a concentração de vacâncias de oxigênio. Estas podem ser nativas (condutores intrínsecos) ou podem ser introduzidas por meio de substituições parciais convenientes (condutores extrínsecos).Nos condutores intrínsecos as vacâncias de oxigênio se encontram ordenadas na estrutura cristalina a baixas temperaturas e, portanto, são praticamente imóveis. Nesse caso, a condutividade iônica intrínseca é baixa a temperaturas não muito elevadas. Porém, com o aumento da temperatura, as vacâncias adquirem mobilidade suficiente para passar para um estado desordenado na sub-rede aniônica. Essa transição do estado ordenado para desordenado se dá por meio de uma transformação estrutural de fase, sendo que a fase de alta temperatura e alta condutividade é também a de mais alta simetria cristalina. Dessa forma, as aplicações de um condutor intrínseco estão primariamente relacionadas com a temperatura de transição de fase, com a estabilidade da fase estrutural responsável pela alta condutividade para o íon oxigênio, e com a magnitude relativa da condução iônica a uma temperatura específica.Os condutores extrínsecos são aqueles nos quais as vacâncias aniônicas são geradas por meio da substituição ResumoSão descritas e comparadas as principais características relacionadas com as propriedades de transporte de alguns condutores de íons oxigênio. Os materiais abordados compreendem as soluções sólidas à base de zircônia e de céria, compostos com estrutura pirocloro e perovsquita, além das duas famílias de condutores iônicos conhecidos mais recentemente: aqueles com estrutura da apatita e os derivados do La 2 Mo 2 O 9 . São enfatizados resultados mais recentes da literatura e o principal obje...

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