Твердый электролит

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцналнстнческнх

Республнк () )1004856 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 021081 (2>) 3341645/18-25 .

Р М g+ з

G 01 N 27/46 с присоединением заявки ¹Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 1503,83. Бюллетень М 10 (Щ УДК 543.272.1 (088.8) .

Дата опубликования описания

Ъ, -..

A.П.Леушина и Л.И.Шкурафорд .",, " -"б7 ---: -®Vga

Кировский политехнический институт *м- / (72) Авторы изобретения (7! ) Заявитель (54) ТВЕРДЫЙ ЭЛЕКТРОЛИТ

Изобретение относится к электрохимическим исследованиям полупроводниковых соединений и может быть использовано для электрохимического . получения германийсодержащих материалов с заданными составом и свойствами °

Известен твердый электроли в виде системы из бинарных соединений, содержащий бромид серебра как .базиснОе соединение (Ag8r), и сульфид серебра как легирующую добавку. Наличие легирующей добавки увеличивает электропроводность системы и улучшает ее электролитические свойства по сравнению с индивидуальными солями (1).

Недостатком системы является то,,что она обратима относительно ионов серебра.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является твер", дый электролит с-преимущественно ионной проводимостью, включающий соединения германия g2).

К его недостаткам относятся узкий температурный интервал исследова ния, а также летучесть базисных соединений (GeJ> и GeJ ), что затрудняет эксплуатацию названных систем в качестве твердых электролитов.

Целью изобретения является расширение температурного интервала исследований и улучшение эксплуатационных характеристик твердого электролита.

Поставленная цель достигается тем, что твердый электролит с преимущественно ионной проводимостью, включающий соединения германия, содержит селенид и иодид германия при следующих соотношениях компонентов, мол.Ъ|

GeSe 93 — 97

GeJ> 3 — 7

Селенид германия взят в качестве базисного соединения, так как моно15 халькогенид германия характеризуется значительной ионной составляющей, сравнимой с вкладом ионной составляющей в галогенидах германия. При этом в ряду GeS-СеБе-GeJ происходит мо2Р нотонное уменьшение этого вклада, но GeS обладает огромным сопротивлением (порядка 101в Ом), что затрудняет его практическое использование в .качестве базисного соединения.

Для улучшения ионной проводимости твердого электролита в качестве легнрующей добавки применяют кристаллический иоднд германия.

Примеры конкретного выполнения

30 Ge+ Для cn aaa GeSe-Ge J о у кт газотранспортным методом.

1004856

Т а б л и ц а 1

90

96

99 Таблица 2

Составы образцов электролитов

0,4 0,4

0,4

0,4

100% м GeSe (чистый) 99% м СеБе 1мол..%СеЮ

93-97% м GeSe-3 +

+ 7 мол.% Се.1

1 0,9

0,9

0,9

0,9

Таблица 3

75 - 96

65 - 100

60 — 110

50 — 200

Составы образцов электролнтсЬ системы GeSe-GeJ< .представлены в табл. 1.

Смесь растворяется s агатовой, ступке, затем помещается в корундовую лодочку. и сплавляется в атмосфере > аргона при 250-300 С, далее прово« дится гомогенизирующий отжиг при

200 С в течение 12 ч. Затем сплав растирается и таблетируется. Таблетйрование проводится при давлении 130 10

140 Kf"/ñì . Таблетированный материаЛ исследуется как электролит в гальва нической ячейке типа Ge/GeSe-GeJ

/GeSeSe.

B табл. 2 представлены значения чисел переноса при использовании в гальванической ячейке электролитов различных составов, при различной температуре.

В табл. 3 сравниваются температур-20 ный интервал возможного использования

:. твердых электролитов состава рассматриваемых в качестве прототипа и системы в области заявленных cocTaHOB(t 0,8).

На основании полученных данных можно, сделать вывод, что система

GeSe-GeJ является перспективным

90% м СеБе 16 мол.% GeJ< 1

Состав образцов электролитов

90% СеД - 10 мол.% K(Na) J

75% GeJ — 25 мол.% K(Na)J 1.

50% GeJ — 50 мол.% K(Na)J

95% СеБе — 5 мол.% СеЛ твердым электролитом для электрохимйческого исследования германийсодержащих,материалов.

Исследования термодинамических характеристик в гальванической ячей ке с разными составами твердых элек ,тролитов доказывают обратимость данной системы .

Содержание в сплаве, мол.%

Температурный интервал использования, С

1ОО 4856

Ф

Составитель Г. Боровик

Редактор М.Бандура Техред М.Тепер Корректор Г. Огар

Заказ 1872/54 Тифаж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делай изобретений и открытий

113035, Моеква, Ж-35, Уаушская наб.,д.4/5

Л

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул.Проектная,4

Формула изобретения

Твердый электролит с преимуь|ественно ионной проводимостью, включающий соединения германия, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью расширения температурного интервала ясследований и улучшения эксплуатаяионных характеристик, он содержит, селенид и иодид германия при следу-, ощих соотношениях компонентов, мол.5s . GeSe 93 .-. 97 10

Седа 3-7

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Хауффе Л.К. Реакции в твердйх телах и на их пов»рхности. Т. 1.

М., 1962, с. П-19.

2. Леушина А.G. О возможности применения твердых электролитов

Сеид и GeJ gpth электрохимического исследования моногалогенидов германия.-Тезисы докладов ХЙ Всесоюзной конференции по физической химик ион,-. ных расплавсв. Р.Ш, Твердые электро.литы..Свердловск, 1979, с. 55-56 (прототип).