Ein metallischer Raumtemperatur-Sauerstoffionenleiter

Nanopartikel von Bi 3 Ir, die aus einem mikrowellenunterstützten Polyol‐Prozess erhalten wurden, aktivieren molekularen Luftsauerstoff bei Raumtemperatur und interkalieren diesen reversibel als Oxidionen. Die eng verwandten Strukturen von Bi 3 Ir und Bi 3 IrO x ( x ≤2) wurden mittels Röntgenbeugung,...

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Published in:Angewandte Chemie 2014-07, Vol.126 (28), p.7472-7476
Main Authors: Heise, Martin, Rasche, Bertold, Isaeva, Anna, Baranov, Alexey I., Ruck, Michael, Schäfer, Konrad, Pöttgen, Rainer, Eufinger, Jens-Peter, Janek, Jürgen
Format: Article
Language:ger
Subjects:
Chemistry
Intermetallische Phasen
Ionenleiter
Metastabile Verbindungen
Subvalente Verbindungen
Topochemie
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Description
Summary:Nanopartikel von Bi 3 Ir, die aus einem mikrowellenunterstützten Polyol‐Prozess erhalten wurden, aktivieren molekularen Luftsauerstoff bei Raumtemperatur und interkalieren diesen reversibel als Oxidionen. Die eng verwandten Strukturen von Bi 3 Ir und Bi 3 IrO x ( x ≤2) wurden mittels Röntgenbeugung, Elektronenmikroskopie und quantenchemischer Modellierung charakterisiert. In dem topochemisch gebildeten Suboxid bleiben die intermetallischen Strukturmotive vollständig erhalten. Zeit‐ und temperaturabhängige Untersuchungen der Sauerstoffaufnahme in einer sauerstoffgefüllten Kammer ergeben eine Aktivierungsenergie für die Sauerstoffionendiffusion (84 meV), die um eine Größenordnung geringer ist als in allen bisher bekannten Materialien. Bi 3 IrO x ist der erste metallische und zugleich der erste Raumtemperatur‐Sauerstoffionenleiter.
ISSN:0044-8249
1521-3757
DOI:10.1002/ange.201402244