Введение
Глава 1. Литературный обзор 12
1.1. Дефекты кристаллической структуры ионных проводников 12
1.1.1. Собственные точечные дефекты 12
1.1.2. Примесные точечные дефекты 14
1.1.3. Структурная разупорядоченность 15
1.1.4. Ориентационная разупорядоченность 16
1.2. Ориентационный беспорядок в нитратах щелочных металлов 17
1.2.1. Структуры нитратов щелочных металлов 17
1.2.2. Закономерности изменения свойств и структур в ряду нитратов щелочных металлов 1.2.2.1. Кристаллическая структура 18
1.2.2.2. Молярный объем 19
1.2.2.3. Температура плавления 21
1.2.2.4. Энтальпия плавления 21
1.2.2.5. Ионная проводимость 21
1.3. Твёрдые электролиты с проводимостью по катионам рубидия... 24
1.3.1. Рубидиевый р-глинозём (Rb-P A1203) 24
1.3.2. Феррит рубидия Rb-P Fe203 25
1.3.3. Системы типа Rb20-A02-M203 (A=Si, Ті, Ge; M=A1, Ga, Fe) 25
1.3.4. Другие соединения с каркасными и слоистыми структурами 25
1.3.5. Сульфат рубидия (Rb2S04) 26
1.3.6. Факторы, влияющие на проводимость 26
1.4. Транспортные свойства нитрата рубидия 27
1.4.1. Разупорядочение структуры RbN03 28
1.4.1.1. ФaзaRbN03-IV 28
1.4.1.2. Фаза RbN03-III 28 1.4.1.3. Фаза RbN03-II 29
1.4.1.4. Фаза RbN03-1 31
1.4.2. Проводимость нитрата рубидия и ориентационное разупорядочение 33
1.4.2.1. Изменение проводимости при переходе IV— 1П... 33
1.4.2.2. Изменение проводимости при переходе III— П... 33
1.4.2.3. Изменение проводимости при переходе II— 1 34
1.4.3. Возможные способы модификации транспортных
свойств нитрата рубидия 34
1.5. Выводы из анализа литературы и постановка задачи 37
Глава 2. Экспериментальная часть 38
2.1. Синтез исследуемых соединений 38
2.2. Изготовление твердотельного суперконденсатора 38
2.3. Методы исследования свойств полученных соединений 40
2.3.1 Рентгенофазовый анализ 40
2.3.2 Дифференциальная сканирующая калориметрия,
дилатометрия и электронная микроскопия 40
2.3.3. Химический анализ 41
2.3.4. Удельная электропроводность 41
2.3.5. Исследование характеристик суперконденсатора 45
2.3.6. Моделирование методом молекулярной динамики 45
Глава 3. Исследование свойств RbN03 47
3.1. Исследование структуры RbN03 47
3.2. Термическое поведение RbN03 53
3.3. Изучение температурной зависимости проводимости RbN03 55
3.4. Результаты моделирования кристаллического нитрата рубидия методом молекулярной динамики
3.4.1. Моделирование начальной структуры и фазовых переходов 58
3.4.2. Оценка энергий образования дефектов 60
3.4.3. Моделирование процессов ориентационного разупорядочения 62
3.4.4. Подвижность дефектов 64
Глава 4. Исследование физико-химических свойств систем (l-x)RbN03-xRbN02 68
4.1. Кристаллическая структура 68
4.2. Изучение температурной зависимости проводимости систем (l-x)RbN03-xRbN02 71
4.3. Моделирование систем (l-x)RbN03-xRbN02 методом молекулярной динамики 76
4.4. Фазовая диаграмма 78
4.5. Подтверждение фазовой диаграммы методами структурных исследований 81
Глава 5. Исследование физико-химических свойств систем (l-x)RbN03-xM(N03)2, eM = Ba, Sr 84
5.1. Изучение температурной зависимости проводимости систем (l-x)RbN03-xM(N03)2, eM = Ba, Sr 85
5.2. Термическое поведение систем (l-x)RbN03-xM(N03)2, где М = Ва, Sr 91
5.3. Морфология поверхности образцов 93
Глава 6. Изучение возможности использования полученных систем в качестве твёрдых электролитов для твердотельных суперконденсаторов 95
Общие результаты и выводы 99
Список литературы 101
