Научные труды

РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИЯ В ДВУСЛОЙНЫХ NaBr+AgBrИ СМЕШАННЫХ Na1-xAgxBrТОНКИХ ПЛЕНКАХ

RECRYSTALLIZATION IN A SANDWICHED NaBr +AgBr AND MIXED Na1-xAgxBr THIN FILMS

УДК: 539.23 DOI: 10.18101/ 978-5-9793-0898-2-148-150

Число циклов заряд-разряд в литий-железо-фосфатном аккумуляторе ограничивается деградацией катода за счет фазового разделения LiFePO4 →FePO4 + LiFePO4 .Подобное разделение происходит само- произвольно в комнатных условиях в оптически прозрачном твердом раствореNa1-xAgxBr по формуле Na1-xAgxBr → NaBr + AgBr. Механизм фазового разделения в Na1-xAgxBr может быть использован как возможная модель деградации LiFePO4 катода.
В данной работе для изучения фазового разделения в Na1-xAgxBr тонкие пленки этих твердых растворов при х=0;0,25;0,50;0,75;1,0 были получены быстрым вакуумным осаждением (1-5 нм/с) смеси порошка на стекляннях и кварцевых подложках. Были также получены двуслойные пленки одинаковой толщины (100 нм)NaBr(t1)+AgBr(t2) где толщины слоев t1(t2) варьировались как 0(100); 20(80); 40(60); 60(40); 80(20);100(0)нм. Спектры поглощения пленок в широком оптическом диапазоне 200-900 нм включающим область прозрачности обоих слоев и краевого экситонного поглощения AgBr измерялись с суточным интервалом. Морфологические изменения (гранулизация) пленок фотографировались через оптический микроскоп с 1000-кратным увеличением. Рост гранул сопровождался потерией прозрачности пленки за счет светорассеяния на гранулах и уширинием краевого экситонного пика поглощения AgBr. Отжиг пленок при 2000С до и после грануляции замедлял рост гранул, но не приводил к их исчезновению.Предложен механизм процесса гранулязации.

The number of charge-discharge cycles in the lithiumiron- phosphate bat- tery is limited by cathode degradation due to phase separation LiFePO4 → FePO4 + LiFePO4 .Same nature separation occurs spontaneously under am- bient conditions in an optically transparent solid solution Na1-xAgxBr through formula Na1-xAgxBr → NaBr + AgBr. The mechanism of phase se- paration in Na1-xAgxBr can be used as a possible model of degradation of LiFePO4 cathode.

In this paper, to study the phase separation in Na1-xAgxBr, a thin films of sol-

id solutions at x = 0, 0.25, 0.50, 0.75, 1.0, were fabricated by rapid vacuum

deposition (1-5 nm / s) of powder mixture on a glass or quartz substrates. Were also fabricated sandwiched films of the same thickness (100 nm), NaBr (t1) + AgBr (t2) where the thicknesses of layers t1 (t2) varied as 0 (100);

20 (80); 40 (60); 60 (40); 80 (20); 100 (0) nm. The absorption spectra of the

films in a broad optical range of 200-900 nm, including the area of transparency of both layers and the absorption band of edge exciton of AgBr were measured with a daily interval. Morphological changes (granulation) in films were photographed through an optical microscope with 1000-fold magnification. The growth of the granules in a film were accompanied by transparency loss due to light scattering at the grains and widening of edge excitonic absorption band of AgBr. Annealing the films at 2000C before and after granulation slowed a growth of the granules, but did not lead to their disappearing. The work offers possible mechanism of granulation process in these films.

тонкие пленки твердого раствораNa1-xAgxBr, рост гранул светорассеяние на гранулах, экситонное поглощение.

Thin films of a solid solution of Na1-xAgxBr, growth of granules, light scattering on a granules, excitonic absorption.

1. Н.Тувжаргал, Б. Бат-Отгон, Ж. Даваасамбуу, Г. Еколд “ Изучение магнитных свойств и кинетики фазового разделения в LiхFePo4” Ученые записки Монгольского национального университета, серия “Физика” № 362 (17), стр. 108-110 (2012)

2. De Li, Haoshen Zhau “Two-phase transition of Li-intercalation compounds in Li-ion batteries” Materials Today, Volume 17, Issue 9, pages 451-463, November 2014.