Труды КНЦ (Технические науки вып. 1/2024(15))

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2024. Т. 15, № 1. С. 147-153. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2024. Vol. 15, No. 1. P. 147-153. Научная статья УДК 544.6.018.464 doi:10.37614/2949-1215.2024.15.1.023 СИНТЕЗ И СВОЙСТВА ФЕРРИТА ШПИНЕЛИ ZnFe 2 O 4 В КАЧЕСТВЕ КАТОДНОГО МАТЕРИАЛА С Zn2+-ИОННОЙ ПРОВОДИМОСТЬЮ Валерия Николаевна Дубровина1, Вадим Викторович Ефремов2, Олег Иршатович Ахметов3, Олег Олегович Шичалин 4 1Мурманский арктический университет, Апатиты, Россия 2Институт проблем промышленной экологии Севера Кольского научного центра РАН, Апатиты, Россия 34Сахалинский государственный университет, Южно-Сахалинск, Россия 2v. efremov@ksc.ru Аннотация Установлено, что феррит шпинели ZnFe 2 O 4 образуется при Т >800 °С методом твердофазного взаимодействия. Определены параметры элементарной ячейки кристаллической решётки. Геометрико-топологическим методом установлено, что в кристаллической структуре феррита цинка имеются 3D-каналы проводимости для катиона Zn. Показано, что увеличение температуры синтеза приводит кповышению электропроводимости в 4 раза. Определены значения удельной электронной, ионной зёренной и по межзёренным границам электропроводности. Ключевые слова: феррит шпинели ZnFe 2 O 4 , металл-ионные аккумуляторы, импеданс-спектроскопия Финансирование: работа выполнена в соответствии с государственным заданием Сахалинского государственного университета (тема FEFF-2024-0001). Для цитирования: Синтез и свойства феррита шпинели ZnFe 2 O 4 в качестве катодного материала с Zn^-ионной проводимостью / B. Н. Дубровина [и др.] // Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2024. Т. 15, № 1. C. 147-153. doi:10.37614/2949-1215.2024.15.1.023. Original article SYNTHESIS AND PROPERTIES OF SPINEL FERRITE ZnFe 2 O 4 AS A CATHODE MATERIAL WITH Zn2+-ION CONDUCTIVITY Valeriya N. Dubrovina1, Vadim V. Efremov2, Oleg I. Akhmetov3, Oleg O. Shichalin 4 1Murmansk Arctic University, Apatity, Russia 2Institute o f North Industrial Ecology Problems o f the Kola Science Centre o f the RAS, Apatity, Russia 34Sakhalin State University, Yuzhno-Sakhalinsk, Russia 2v.efremov@ksc.ru Abstract Spinel ferrite ZnFe 2 O 4 is formed at T > 800 °C by solid-phase interaction. The parameters of the unit cell of the crystal lattice have been determined. Using a geometric-topological method, itwas established that inthe crystal structure ofzinc ferrite there are 3D conduction channels for the Zn cation. Increasing the synthesis temperature leads to a 4-fold increase in electrical conductivity. The values of specific electronic, ionic, and grain-boundary electrical conductivity were determined. Keywords: spinel ferrite ZnFe 2 O 4 , metal-ion batteries, impedance spectroscopy Funding: the work was performed in accordance with the state assignment of Sakhalin State University (topic FEFF- 2024-0001). For citation: Synthesis and properties of spinel ferrite ZnFe 2 O 4 as a cathode material with Zn2+-ion conductivity / V. N. Dubrovina [et al.] // Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2024. Vol. 15, No. 1. P. 147-153. doi:10.37614/2949-1215.2024.15.1.023. © Дубровина В. Н., Ефремов В. В., Ахметов О. И., Шичалин О. О., 2024 147