Oxygen ion conductors with most symmetrical structures such as fluorite-and perovskite-related phases, rely on the mobility of oxygen vacancies. High-performance electrolytes, namely with the apatite type structure, recently developed, show dominant interstitial transport. In order to assess basic composition-conductivity relationships in a fluorite-derived C-type cubic structure with high tolerance to different types of oxygen defects, a series of Y 2 O 3 -based materials were studied by impedance spectroscopy in air in the range 700-1000 o C. Yttria doped with CaO exhibits reasonably high ionic conduction via the vacancy mechanism. Samples doped with ZrO 2 and HfO 2 possess oxygen interstitials as dominant defects, but show poor ionic conductivity when compared to Ca-doped materials. These tendencies, known for other fluorite-related phases such as pyrochlores, are opposite to those observed for apatite-and K 2 NiF 4 -type structures. Comparison of ionic conductivity levels in various oxide materials suggests that fast interstitial migration may be expected for complex multicomponent materials where the ion transport occurs in lattice fragments with high bond ionicity. Furthermore, conduction-affecting stereological parameters, to a great extent, depend on the relaxation of covalent fragments.Keywords: oxygen ion conductors, defect mobility, C-type cubic structure, yttria, apatite. Conducción iónica del oxígeno en óxidos: mecanismos básicos y algunos ejemplos.Los conductores iónicos de oxígeno con estructuras más simétricas como fluorita y perovsquita dependen de la movilidad de las vacantes de oxígeno. Se han desarrollado recientemente electrolitos con elevadas prestaciones, los llamados de estructura tipo apatito, que muestran transporte intersticial dominante. Con el objeto de establecer las relaciones básicas entre composición y conductividad en una estructura cúbica tipo-C derivada de la fluorita con alta tolerancia a diferentes defectos de oxígeno, se han estudiado materiales basados en Y 2 O 3 por espectroscopía de impedancia en el rango de temperaturas entre 700 y 1000ºC. La ytria dopada con CaO exhibe una conductividad iónica razonablemente alta vía mecanismo de vacantes. Las muestras dopadas con ZrO 2 y HfO 2 poseen oxígenos intersticiales como defectos dominantes pero presentan una conductividad iónica poble comparada con los materiales dopados con CaO. Estas tendencias, conocidas para otras fases relacionadas con la estructura fluorita como los pirocloros, son opuestas a las que se observan en estructura de tipo apatito y K 2 NiF 4 . La comparación de los niveles de conduccion iónica entre varios materiales oxídicos apunta a la existencia de un mecanismo rápido de migración intersticial. Este mecanismo cabría expresarse en materiales multicomponente complejos en los que el transporte iónico tiene lugar en partes de la red con elevada ionicidad del enlace. Más aún, los parámetros estereológicos que afectan a la conducción, en gran medida dependen de la relajación de las partes covalentes.Palabras cl...
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.