Ion-Exchange Reaction Of A-Site In A2Ta2O6 Pyrochlore Crystal Structure

Abstract

Na + or K + ion rechargeable battery is started to garner attention recently in Place of Li+ ion cell. It is important that A+ site ion can move in and out the positive-electrode materials. When K 2 Ta 2 O 6 powder had a pyrochlore structure was only dipped into NaOH aqueous solution at room temperature, Na 2 Ta 2 O 6 was obtained. K 2 Ta 2 O 6 was fabricated from a tantalum sheet by a hydrothermal synthesize with KOH aqueous solution. When Na 2 Ta 2 O 6 was dipped into KOH aqueous solution, K 2 Ta 2 O 6 was obtained again. If KTaO 3 had a perovskite structure was dipped, Ion-exchange was not observed by XRD. Because a lattice constant of pyrochlore structure of K-Ta-O system is bigger than perovskite, K + or Na + ion could shinny through and exchange between Ta 5+ and O 2− ion site in a pyrochlore structure. K + or Na + ion exchange of A 2 Ta 2 O 6 pyrochlore had reversibility. Therefore, A 2 Ta 2 O 6 had a pyrochlore structure can be expected such as Na + ion rechargeable battery element.Keywords: K 2 Ta 2 O 6, Na 2 Ta 2 O 6, Ion-exchange, pyrochlore structure, perovskite structure Akumulatory w którym jako nośniki ładunku wykorzystywane są jony Na + lub K + budzą coraz większe zainteresowanie jako alternatywa dla ogniw litowo-jonowych. Należy podkreślić, że kationy w podsieci A + potrafią się przemieszczać z-i do dodatnio naładowanych materiałów elektrodowych. Gdy proszek K 2 Ta 2 O 6 posiadający strukturę pirochloru zanurzono w roztworze wodnym NaOH w temperaturze pokojowej, otrzymano Na 2 Ta 2 O 6 . K 2 Ta 2 O 6 otrzymano poprzez obróbkę arkuszu tantalu metodą hydrotermalną wykorzystując roztwór wodny KOH. Gdy zanurzono Na 2 Ta 2 O 6 w wodnym roztworze KOH, otrzymano z powrotem K 2 Ta 2 O 6 . Natomiast, gdy zanurzono KTaO 3 o strukturze perowskitu, nie obserwowano wymiany jonowej. Dlatego, że stała sieciowa w strukturze pirochloru układu K-Ta-O jest większa niż w przypadku perowskitu, jony K + lub Na + mogą się poruszać i wymieniać w podsieci Ta 5+ i O 2− w pirochlorze. Wymiana jonów K + lub Na + w pirochlorze A 2 Ta 2 O 6 jest odwracalna. Z tego powodu można się spodziewać, że związek A 2 Ta 2 O 6 o strukturze pirochloru może znaleźć potencjalne zastosowanie jako element akumulatora pracującego z jonami Na + .

A comprehensive examination of the local- and long-range structure of Sb6O13 pyrochlore oxide

“…For FeSbO 4 , we analyzed its first (oxygen) and third (metallic) shells. Such an oxide possesses a tetragonal unit cell belonging to the P4 2 /mnm space group (D 4h 14 or Nº 136). The Sb 5+ ions locate at 2a Wyckoff sites, half shared with Fe 3+ cations.…”