NaGaPO4F – a KTiOPO4-structured solid sodium-ion conductor

离子键合 离子 快离子导体 固态核磁共振 密度泛函理论 材料科学 化学 结晶学 物理化学 核磁共振 计算化学 电解质 有机化学 物理 电极
作者
S.N. Marshenya,Artem D. Dembitskiy,D. S. Fedorov,Alexey G. Scherbakov,Ivan A. Trussov,Olga R. Emelianova,Dmitry A. Aksyonov,A. L. Buzlukov,Н. А. Журавлев,Т. А. Денисова,N. I. Medvedeva,Artem M. Abakumov,Evgeny V. Antipov,Stanislav S. Fedotov
出处
期刊:Dalton Transactions [Royal Society of Chemistry]
标识
DOI:10.1039/d3dt03107a
摘要

Advanced ionic conductors are crucial for a large variety of contemporary technologies spanning solid state ion batteries, fuel cells, gas sensors, water desalination, etc. In this work, we report on a new member of KTiOPO4-structured materials, NaGaPO4F, with sodium-ion conductivity. NaGaPO4F has been obtained for the first time via a facile two-step synthesis consisting of a hydrothermal preparation of an ammonia-based precursor, NH4GaPO4F, followed by an ion exchange reaction with NaNO3. Its crystal structure was precisely refined using a combination of synchrotron X-ray powder diffraction and electron diffraction tomography. The material is thermally stable upon 450 °C showing no significant structural transformations or degradation but only a ∼1% cell volume expansion. Na-ion mobility in NaGaPO4F was investigated by a joint experimental and computational approach comprising solid-state nuclear magnetic resonance (NMR) and density functional theory (DFT). DFT and bond-valence site energy (BVSE) calculations reveal 3D diffusion of sodium in the [GaPO4F] framework with migration barriers amounting to 0.22 and 0.44 eV, respectively, while NMR yields 0.3-0.5 eV that, being coupled with a calculated bandgap of ∼4.25 eV, makes NaGaPO4F a promising fast Na-ion conductor.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
天天快乐应助猪肉水饺采纳,获得10
1秒前
马上毕业发布了新的文献求助10
2秒前
李爱国应助歌尔德蒙采纳,获得10
2秒前
博修发布了新的文献求助10
2秒前
4秒前
Icey完成签到 ,获得积分10
5秒前
YY完成签到 ,获得积分10
7秒前
华仔应助默默安双采纳,获得10
9秒前
Hayat应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
wu8577应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
10秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得30
10秒前
田様应助雍以菱采纳,获得10
10秒前
坚强谷槐发布了新的文献求助10
10秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
Ghhhhn发布了新的文献求助30
10秒前
10秒前
猪肉水饺发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
达达完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
猪肉水饺完成签到,获得积分10
16秒前
乖猫要努力应助zww采纳,获得10
17秒前
homelight666关注了科研通微信公众号
19秒前
默默安双发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
希望天下0贩的0应助博修采纳,获得10
22秒前
沉默是金完成签到,获得积分10
24秒前
Xuan完成签到,获得积分10
26秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
26秒前
嘻哈小天才完成签到 ,获得积分10
26秒前
27秒前
曾经的康乃馨完成签到 ,获得积分10
29秒前
高分求助中
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind (Sixth Edition) 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 588
Christian Women in Chinese Society: The Anglican Story 500
A Preliminary Study on Correlation Between Independent Components of Facial Thermal Images and Subjective Assessment of Chronic Stress 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3961059
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3507282
关于积分的说明 11135400
捐赠科研通 3239738
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1790416
邀请新用户注册赠送积分活动 872379
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 803150