Untersuchung zum besseren Verständnis der Aktivierungsvolumina in schnellen Ionenleitern

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Beschreibung

Schnelle Ionenleiter sind Materialien die eine hohe Ionenleitfähigkeit aufweisen und dadurch als Kandidaten gehandelt werden flüssige Elektrolyte in Batterien zu verdrängen. Typischerweise werden Leitfähigkeiten temperaturabhängig gemessen um Änderungen in Aktivierungsenergien und somit der Energiebarriere für den Ionensprung festzustellen. Während dieser Ansatz sehr erfolgreich ist die generellen Charakteristika vom Ionentransport im Festkörper zu untersuchen, sind die zugrundeliegenden Ursprünge des Ionensprungs nicht gut verstanden.Dafür bietet die Messung druckabhängiger Leitfähigkeiten die Möglichkeit einen anderen thermodynamischen Parameter zu erhalten, das Aktivierungsvolumen. Das Aktivierungsvolumen beschreibt die lokale Volumenänderung einer Struktur um einen Ionensprung möglich zu machen. Während diese thermodynamische Eigenschaft bekannt ist, fehlen ein tieferes Verständnis und bessere Deskriptoren zu der Frage wie eine Struktur und induzierte Strukturänderungen das Aktivierungsvolumen beeinflussen. Die vorgeschlagenen Arbeiten haben zum Ziel ein besseres Verständnis der Druckabhängigkeit von schnellen Ionenleitern zu erarbeiten um herauszufinden wie Kristallstruktur und Aktivierungsvolumen wirklich zusammenhängen und sich gegenseitig beeinflussen.