Published on Институт физики металлов имени М.Н. Михеева УрО РАН (https://www.imp.uran.ru)

Главная > Динамика анионов и катионов в ионном проводнике Na3(BH4)(B12H12): исследование методами ЯМР 1H, 11B и 23Na

Динамика анионов и катионов в ионном проводнике Na3(BH4)(B12H12): исследование методами ЯМР 1H, 11B и 23Na

А.В. Скрипов, О.А. Бабанова, Р.В. Скорюнов, А.В. Солонинин, Y. Sadikin1

Институт физики металлов имени М.Н. Михеева УрО РАН, г. Екатеринбург
1University of Geneva, Geneva, Switzerland
 

Методом ядерного магнитного резонанса исследовано реориентационное движение анионов и диффузия катионов в ионном проводнике Na3(BH4)(B12H12) со смешанными анионами. Обнаружены два реориентационных процесса, которые невозможно наблюдать с помощью дифракционных методов. Более быстрый процесс, характеризуемый энергией активации 159 мэВ, связан с реориентациями тетраэдрических анионов ВН4−. Другой процесс с энергией активации 319 мэВ соответствует реориентациям икосаэдрических анионов В12Н122−. Найдено, что частота диффузионных перескоков катионов Na+ достигает 104 с-1 при 300 K и 8 × 108 с-1 при 530 K. Сравнение частот перескоков с данными по ионной проводимости указывает на коррелированный механизм диффузии ионов натрия. Полученные результаты важны для создания новых твердых электролитов для перспективных электрохимических источников тока.

 
 
Рис. 1. Скорости спин-решеточной релаксации ядер 1Н, измеренные на частотах 14 МГц и 28 МГц, как функции обратной температуры. Сплошные кривые демонстрируют результаты аппроксимации данных двухпиковой моделью с гауссовым распределением энергий активации. Под каждым из пиков показан анион (В12Н12−2 или ВН4−), реориентационное движение которого связано с этим пиком.

 

 

Публикация

  1. Anion and Cation Dynamics in Mixed-Anion Hydroborate Na3(BH4)(B12H12): 1H, 11B, and 23Na NMR Studies / O.A. Babanova, Y. Sadikin, R.V. Skoryunov, A.V. Soloninin, A.V. Skripov – Текст: непосредственный // Inorganics — 2024. — V. 12 — 265.

 

Работа выполнена по теме шифр «Функция»