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

Сравнивая диаграммы импеданса (см. рис. 5), видим, что увеличение температуры синтеза приводит к повышению общей электропроводимости (вклад зёренной проводимости и по границам зёрен) в 4 раза. Величина общей удельной электропроводимости составляет: о — 1,3840-8 См/см, Тсинт— 800 °С и о — 5.82^10^ См/см, Тсинт— 900 °С. Значения удельной электронной, ионной зёренной и по межзёренным границам электропроводности приведены в табл. 3. Таблица 3 Удельная электропроводимость феррита цинка ZnFe 2 O 4 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. Температура синтеза, °С Oel, См/см Og, См/см Ob, См/см 800 1,3710-4 3,210 -8 2,42-10-8 900 810-5 1,910-7 8,410-8 Ранее коллективом авторов было проведено исследование феррита цинка ZnFe 2 O 4 со структурой шпинели методом теории функционала плотности [ 8 ]. Результаты квантово-химического моделирования Z n ^ -ионной проводимости в данном соединении позволили установить теоретическую величину ионной электропроводимости о — 5-10 -6 См/см [ 8 ]. Проведённое нами исследование показало существенное отличие от теоретических расчётов на два порядка. Однако эти выводы не однозначны. Из полученных данных видно, что увеличение температуры синтеза приводит к увеличению электропроводимости ZnFe 2 O 4 . Таким образом, можно сделать вывод, что изменение как условий синтеза, так и методов синтеза влияет на электрофизические свойства ZnFe 2 O 4 . Выводы Методом твердофазного взаимодействия, с использованием механоактивации, синтезированы керамические образцы феррита шпинели ZnFe 2 O 4 . Установлено, что целевой продукт образуется при Т > 800 °С. С помощью рентгеноструктурного анализа определены параметры элементарной ячейки кристаллической решётки. ГТ-методом была проанализирована кристаллическая структура ZnFe 2 O 4 на наличие каналов проводимости для катиона Zn и показано, что в его структуре имеются 3D-каналы проводимости. Установлено, что повышение температуры синтеза приводит к увеличению общей электропроводимости в 4 раза. Определены значения удельной электронной, ионной зёренной и по межзёренным границам электропроводности. Список источников 1. Prototype systems for rechargeable magnesium batteries / D. Aurbach [et al.] // Nature. 2000. Ѵоі. 407, No. 6805. P.724-727. 2. Vanadium-based cathode materials for rechargeable multivalent batteries: challenges and opportunities / H. Tang [et al.] // Electrochemical Energy Rev. 2018. Ѵ о і . 1, No. 2. P. 169-199. 3. Bohra M., Alman V., Arras R. Nanostructured ZnFe 2 O 4 : an exotic energy material // Nanomaterials. 2021. Ѵ о і . 11. P. 1286-1298. 4. Blatov V. A., Shevchenko A. P., Proserpio D. M. Applied topological analysis o f crystal structures with the program Package ToposPro // Crystal Growth & Design. 2014. Ѵ о і . 14, No. 7. P. 3576-3586. 5. Бугаев М. А. Комплексное использование отходов горнодобычи с последующей рекультивацией земель (на примере хвостохранилища АНОФ-2) // Материалы V Всерос. науч. конф. с междунар. участием «Проблемы рационального использования природного и техногенного сырья Баренц- региона в технологии строительных и технических материалов» (г. Апатиты, 12-15 ноября 2013 г.). Апатиты, 2013. С. 36-38. 6 . Blatov V. A. Voronoi-dirichlet polyhedra in crystal chemistry: theory and applications // Crystallogr. Rev. 2004. W . 10, No. 4. P. 249-318. 7. Synthesis and electrochemical characteristics o f almost stoichiometric nanosized cathode materials Li:_xNi 1 +xO 2 with a combination o f sol-gel and solid-phase methods / R. Korneykov [et al.] // Ferroelectrics. 2023. W . 615, I. 1. P. 266-286. 8 . Morkhova Ye. A., Kabanov A. A., Leisegang T. The theoretical evaluation o f new promising solid ion conductors for zinc-ion batteries // J. Physics: Conference Series. 2021. Vоl. 1967. P. 12059. © Дубровина В. Н., Ефремов В. В., Ахметов О. И., Шичалин О. О., 2024 152