Фазовые равновесия в системе Li–V–O (аналитический обзор)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

С использованием метода топологического моделирования на основе фрагментарных экспериментальных данных о фазовых равновесиях и превращениях впервые построены P–T–x-фазовые диаграммы бинарных систем Li–V, Li–O и V–O, а также полная изотермическая концентрационная диаграмма системы Li–V–O, учитывающая образование ограниченных твердых растворов и присутствие насыщенного пара.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Г. Д. Нипан

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: nipan@igic.ras.ru
Россия, Ленинский пр-т, 31, Москва, 119071

Г. А. Бузанов

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН

Email: nipan@igic.ras.ru
Россия, Ленинский пр-т, 31, Москва, 119071

Список литературы

  1. Fallahi A., Guldentops G., Tao M. et al. // Appl. Therm. Eng. 2017. V. 127. P. 1427. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2017.08.161
  2. Zare M., Mikkonen K.S. // Adv. Funct. Mater. 2023. V. 33. № 12. P. 2213455. https://doi.org/10.1002/adfm.202213455
  3. Kato K., Lee J., Fujita A. et al. // J. Alloys Compd. 2018. V. 751. P. 241. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2018.04.094
  4. Li X., Liu Y., Xu Y. et al. // Acc. Mater. Res. 2023. V. 4 № 6. P. 484. https://doi.org/10.1021/accountsmr.2c00251
  5. Huang L., Yang Y., Yuan D., Cai X. // J. Energ. Stor. 2021. V. 36. P. 102343. https://doi.org/10.1016/j.est.2021.10234316
  6. Kinemuchi Y., Masuda Y., Ozaki K., Fujita A. // J. Alloys Compd. 2021. V. 882. P. 160741. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2021.160741
  7. Kondo S., Johnston D.C., Swenson C.A. et al. // Phys. Rev. Lett. 1997. V. 78. № 19. P. 3729. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.78.3729
  8. Schweizer T.F., Niemann U., Que X. et al. // APL Mater. 2023. V. 11. P. 021109. https://doi.org/10.1063/5.0140576
  9. Shimizu Y., Takeda H., Tanaka M. et al. // Nat. Commun. 2012. V. 3. № 1. P. 981. https://doi.org/10.1038/ncomms1979
  10. Li G., Sakuma K., Ikuta H. et al. // Denki Kagaku. 1996. V. 64. № 3. P. 202.
  11. Lu Y., Zheng X., Wang J. et al. // Adv. Mater. Inter. 2019. V. 6. P. 1901368. https://doi.org /10.1002/admi.201901368
  12. Christensen C.K., Sørensen D.R., Yvam J., Ransbǽk D.B. // Chem. Mater. 2019. V. 31. № 2. P. 512. https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.8b04558
  13. Divya M.L., Aravindan V. // Chem. Asian J. 2019. V. 14. № 24. P. 4665. https://doi.org/10.1002/asia.20190094617
  14. Sarkar S., Bhownik A., Bharadwaj M.D., Mitra S. // J. Electrochem. Soc. 2014. V. 161. № 1. P. A14. https://doi.org/10.1149/2.006401jes
  15. Jouanneau S., Verbaere A., Guyomard D. // J. Solid State Chem. 2005. V. 178. P. 22. https://doi.org/110.1016/j.jssc.2004.10.009
  16. Smith J.F., Lee K.J. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1988. V. 9. № 4. P. 474. https://doi.org/10.1007/BF02881870
  17. Казенас Е.К., Цветков Ю.В. Термодинамика испарения оксидов. М., 2015. 480 с.
  18. Zhang Y., Evans J.R.G., Yang S. // J. Chem. Eng. Data. 2011. V. 56. № 2. P. 328. https://doi.org/10.1021/je1011086
  19. Alcock C.B., Itkin V.P., Horrigan M.K. // Can. Metall. Q. 1984. V. 23. № 3. P. 309. https://doi.org/10.1179/cmq.1984.23.3.309
  20. Kondo M., Nakajima Y. // Fusion Eng. Des. 2013. V. 88. № 9–10. P. 2556. https://doi.org/10.1016/j.fusengdes.2013.05.049
  21. Mondal B., Mukherjee T., Finch N.W. et al. // Materials. 2023. V. 16. № 1. P. 50. https://doi.org/10.3390/ma16010050
  22. Тонков Е.Ю. Фазовые диаграммы элементов при высоком давлении. М.: Наука, 1979. 192 с.
  23. Arblaster J.W. // J. Phase Equilib. Diffus. 2017. V. 38. № 1. P. 51. https://doi.org/10.1007/s11669-016-0514-718
  24. Chang K., Hallstedt B. // CALPHAD. 2011. V. 35. № 2. P. 160. https://doi.org/10.1016/j.calphad.2011.02.003
  25. Зломанов В.П., Новоселова А.В. P–T–x-диаграммы состояния систем металл–халькоген. М.: Наука, 1987. 208 с.
  26. Сычев В.В., Вассерман А.А., Козлов А.Д. и др. Термодинамические свойства кислорода: ГСССР. М.: Изд-во стандартов, 1981. 304 с.
  27. Wriedt H.A. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1989. V. 10. № 3. P. 271. https://doi.org/10.1007/BF02877512
  28. Massalski T.B., Okamoto H., Subramanian P.R., Kacprzak L. // Binary Alloy Phase Diagrams. ASM International. Materials Park. OH. 1990.
  29. Kang Y.B. // J. Eur. Ceram. Soc. 2012. V. 32. № 12. P. 3187. https://doi.org/10.101016/j.jeurceramsoc.2012.04.045
  30. Okamoto H. // J. Phase Equilib. Diffus. 2020. V. 41. № 5. P. 722. https://doi.org/10.1007/s11669-020-00839-9
  31. Yang Y., Mao H., Selleby M. // CALPHAD. 2015. V. 51. P. 144. https://doi.org/10.1016/j.calphad.2015.08.003
  32. Cao Z., Li S., Xie W. et al. // CALPHAD. 2015. V. 51. P. 241. https://doi.org/10.1016/j.calphad.2015.10.003
  33. Banchorndhevakul W., Matsui T., Naito K. // J. Nucl. Sci. Tech. 1986. V. 23. № 10. P. 873. https://doi.org/10.1080/18811248.1986.973507119
  34. Banchorndhevakul W., Matsui T., Naito K. // J. Nucl. Sci. Technol. 1986. V. 23. № 7. P. 602. https://doi.org/10.1080/18811248.1986.9735028
  35. Banchorndhevakul W., Matsui T., Naito K. // Thermochim. Acta. 1985. V. 88. № 1. P. 301. https://doi.org/10.1016/0040-6031(85)85446-0
  36. Фотиев А.А., Волков В.Л., Капусткин В.К. Оксидные ванадиевые бронзы. М.: Наука, 1978. 176 с.
  37. Takayama-Muromachi E., Kato K. // J. Solid State Chem. 1987. V. 71. № 1. P. 274. https://doi.org/10.1016/0022-4596(87)90167-8
  38. Deublein G., Huggins R.A. // J. Electrochem. Soc. 1989. V. 136. № 8. P. 2234. https://doi.org/10.1149/1.2097275
  39. Ito Y., Maruyama T., Yoshimura M., Saito Y. // J. Mater. Sci. Lett. 1989. V. 8. № 4. P. 456. https://doi.org/10.1007/BF00720705
  40. Das S., Ma X., Zong X. et al. // Phys. Rev. B. 2006. V. 74. P. 184417. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.74.184417
  41. Sun Y., Li C., Yang C. et al. // Adv. Sci. 2022. V. 9. № 3. P. 2103493. https://doi.org/10.1002/advs.20210349320
  42. Tian W., Chisholm M.F., Khalifan P.G. et al. // Mater. Res. Bull. 2004. V. 39. № 9. P. 1319. https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2004.03.024
  43. Jadidi Z., Yang J.H., Chen T. et al. // J. Mater. Chem. 2023. V. 11. № 33. P. 17728. https://doi.org/10.1039/D3TA02475J
  44. Meng L., Guo R., Li F. et al. // J. Mater. Sci. 2020. V. 55. № 13. P. 5522. https://doi.org/10.1007/s10853-020-04388-x
  45. Reisman A., Mineo J. // J. Phys. Chem. 1962. V. 66. № 6. P. 1181. https://doi.org/10.1021/j100812a048
  46. Das S., Zong X., Niazi A. et al. // Phys. Rev. B. 2007. V. 76. P. 054418. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.76.054418
  47. Фотиев А.А., Глазырин М.И., Баусова Н.В. // Журн. неорган. химии. 1968. Т. 13. № 7. С. 1936.
  48. Волков В.Л., Сурат Л.Л., Фотиев А.А. // Химия и технология ванадиевых соединений. Пермь, 1974. С. 273.
  49. Buzanov G.A., Nipan G.D., Zhizhin K.Yu., Kuznetsov N.T. // Russ. J. Inorg. Chem. 2017. V. 62. P. 551. https://doi.org/10.1134/S0036023617050059
  50. Райнз Ф. Диаграммы фазового равновесия в металлургии. М.: Металлургия, 1960. 376 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. P–T- (а) и T–x-проекции (б) P–T–x-фазовой диаграммы Li–V.

Скачать (314KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Изобарные T–x-сечения P–T–x-фазовой диаграммы Li–V: интервал POLi < P < PM (а) и P = 101 кПа (б).

Скачать (93KB)
Метаданные
4. Рис. 3. P–T- (а) и T–x-проекции (б) P–T–x-фазовой диаграммы Li–O.

Скачать (397KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Изобарные T–x-сечения P–T–x-фазовой диаграммы Li–O: интервалы POLi < P < PN1 (а), PN1 < P < PN2 (б), PN2 < P < PN3 (в) и PN3 < P < PP (г).

Скачать (391KB)
Метаданные
6. Рис. 5. P–T- (а) и T–x-проекции (б) P–T–x-фазовой диаграммы V–O.

Скачать (495KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Изотермическая концентрационная диаграмма Li–V–O.

Скачать (212KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Фрагмент изотермической концентрационной диаграммы Li–V–O (50 ат. % ≤ O ≤ 71.4 ат. %).

Скачать (192KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024