Doklady Chemistry

Доклады Российской академии наук. Химия, науки о материалах

2686-95353034-5111

The Russian Academy of Sciences

651944

10.31857/S2686953523700279

BUUIEO

PHYSICAL CHEMISTRY

ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

PHASE EQUILIBRIA IN THE Li–Mn–Eu–O SYSTEM

Фазовые равновесия в системе Li–Mn–Eu–O

Buzanov

G. A.

Бузанов

Г. А.

gbuzanov@yandex.ru

Nipan

G. D.

Нипан

Г. Д.

gbuzanov@yandex.ru

Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry of the Russian Academy of SciencesИнститут общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова Российской академии наук

01112023

513113914402022025

2023

Г.А. Бузанов, Г.Д. Нипан

https://journals.eco-vector.com/2686-9535/article/view/651944

Phase equilibria in the Li–Mn–Eu–O system were studied for the first time in the temperature range 700–1000°С, and a concentration diagram was plotted within the Li–Mn–Eu triangle at an oxygen partial pressure of 21 kPa. It is shown that the LiEuO₂–Li₂MnO₃ system is quasi-binary, unlike the sections LiEuO₂–LiMnO₂ and LiEuO₂–LiMn₂O₄. It has been established that, for spinel LiMn₂O₄ (Fd\(\bar {3}\)m), a homogeneous introduction of 2 mol % Eu is possible, while in the case of Li₂MnO₃ (C2/m), the single-phase state decays.

Впервые исследованы фазовые равновесия в системе Li–Mn–Eu–O в интервале температур 700–1000°С, и в рамках треугольника Li–Mn–Eu построена концентрационная диаграмма при парциальном давлении кислорода 21 кПа. Разрез LiEuO₂–Li₂MnO₃ можно представить как квазибинарный, в отличие от разрезов LiEuO₂–LiMnO₂ и LiEuO₂–LiMn₂O₄. Установлено, что для шпинели LiMn₂O₄ (Fd\(\bar {3}\)m) изоморфное замещение Eu не превышает 2 мол. %, а в случае Li₂MnO₃ (C2/m) происходит разрушение однофазности.

phase equilibrialithium-ion batteriesmanganitesoxide spinelssolid-phase synthesis

фазовые равновесиялитий-ионные аккумуляторыманганитыоксидные шпинелитвердофазный синтез

Элементный анализ методом ИСП-МС проводился с использованием научного оборудования Центра коллективного пользования “Исследовательский химико-аналитический центр НИЦ “Курчатовский институт”. Рентгенофазовый анализ выполнен в Центре коллективного пользования физическими методами исследования веществ и материалов Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова Российской академии наук.

Mosa J., Aparacio M. Handbook of sol-gel science and technology. Cham. Springer. 2017. 36 p. https://doi.org/10.1007/978-3-319-19454-7_108-1

Buzanov G.A., Nipan G.D., Zhizhin K.Y., Kuzne-tsov N.T. // Russ. J. Inorg. Chem. 2017. V. 62. № 5. P. 551–557. https://doi.org/10.1134/s0036023617050059

Su Z., Xu M.-W., Ye S.-H., Wang Y.-L. // Acta Phys.-Chim. Sin. 2009. V. 25. № 6. P. 1232–1238. https://doi.org/10.3866/PKU.WHXB20090629

Zhao G., He J., Zhang C., Pan K., Zhou J. // Rare Metal Mat. Eng. 2008. V. 37. № 4. P. 709–712. (in Chin.)

Zhou Z.-H., Mei T.-Q. // Modern Chem. Ind. 2009. V. 29. P. № 9. 246–248. (in Chin.)

Feng C., Tang H., Zhang K., Sun J. // Mater. Chem. Phys. 2003. V. 80. № 3. P. 573–576. https://doi.org/10.1016/S0254-0584(03)00115-9

Elsabawy K.M., Abou-Sekkina M.M., Elmetwaly E.C. // Solid State Sci. 2011. V. 13. № 3. P. 601–606. https://doi.org/10.1016/j.solidstatesciences.2010.12.033

Xie Y., Xu Y., Yan L., Yang Z., Yang R. // Solid State Ion. 2005. V. 176. № 35–36. P. 2563–2569. https://doi.org/10.1016/j.ssi.2005.06.022

Sun H., Chen Y., Xu C., Zhu D., Huang L. // J. Solid State Electrochem. 2012. V. 16. № 3. P. 1247–1254. https://doi.org/10.1007/s10008-011-1514-5

10.

Zhang H.-L., Ren R., An J. // Mater. Sci. Forum. 2011. V. 686. P. 716–719. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.686.716

11.

Michalska M., Ziókowska D.A., Jasiński J.B., Lee P.-H., Ławniczak P., Andrzejewski B., Ostrowski A., Bednarski W., Wu S.-H., Lin J.-Y. // Electrochim. Acta. 2018. V. 276. P. 37–46. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2018.04.165

12.

Khedr A.M., Abou-Sekkina M.M., El-Metwaly F.G. // J. Electronic. Mater. 2013. V. 42. № 6. 1275–1281. https://doi.org/10.1007/s11664-013-2588-x

13.

Abou-Sekkina M.M., Khedr A.M., El-Metwaly F.G. // Chem. Mater. Res. 2013. V. 3. № 4. P. 15–25.

14.

Liu H.W., Zhang K.L. // Mater. Lett. 2004. V. 58. P. 3049–3051. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2004.05.040

15.

Yuzer A., Ozkendir O.M. // J. Electronic Mater. 2016. V. 45. № 2. P. 989–998. https://doi.org/10.1007/s11664-015-4256-9