Wpływ atmosfery i temperatury na przewodnictwo elektryczne tlenku wanadu (V)

• Autorzy: Mysłajek Pamela , Nita Magdalena , Siudut Rafał , Dziubaniuk Małgorzata , Wyrwa Jan

Warianty tytułu

EN

The influence of gaseous atmosphere and temperature on the electrical conductivity of vanadium oxide (V)

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W niniejszej pracy zastosowano technikę spektroskopii impedancyjnej do określenia wpływu atmosfery gazowej na przewodnictwo elektryczne tlenku wanadu (V) V₂O₅. Pierwszym etapem badań było przygotowanie warstwy i pastylki wykonanych z tlenku wanadu (V). Przy użyciu spektrometru częstotliwościowego wykonano pomiary w zakresie temperatur 20-400°C w dwóch atmosferach: powietrza oraz argonie. Wyniki zestawiono w postaci wykresów Nyquist'a, Bode'ego oraz wykresów Arrheniusa, na podstawie których obliczono wartości energii aktywacji dla próbek z elektrodą platynową.

EN

In this study the impedance spectroscopy technique was used to determine the influence of the gas atmosphere on the electrical conductivity of vanadium (V) oxide V₂O₅. The first stage of the research was to prepare a layer and pellets made of vanadium (V) oxide. The frequency spectrometer was used, which was measured in the temperature range of 20-400°C in two atmospheres: air and argon. The results were summarized in the form of Nyquist, Bode and Arrhenius diagrams on the basis of which the activation energy values were calculated for the samples with the platinum electrode.

Słowa kluczowe

PL

elektrochemiczna spektroskopia impedancyjna; tlenek wanadu (V)

EN

electrochemical impedance spectroscopy; vanadium (V) oxide

• Wydawca: Katedra Chemii Analitycznej, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie
• Czasopismo: Analit
• Rocznik: 2020
• Tom: Nr 9
• Strony: 75--86
• Opis fizyczny: Bibliogr. 30 poz., fot., rys., tab., wykr., wzory

Twórcy

autor

Mysłajek Pamela

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Polska

autor

Nita Magdalena

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, al- Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Polska

autor

Siudut Rafał

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, al- Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Polska

autor

Dziubaniuk Małgorzata

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, al- Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Polska

autor

Wyrwa Jan

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, al- Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Polska

Bibliografia

• 1] H. A. Wriedt, The O-V (Oxygen-Vanadium) System, Bull. Alloy Phase Diagrams. 10 (1989) 271-277
• [2] Y.-B. Kang, Critical evaluation and thermodynamic optimization of the VO-VO2.5 system, J. Eur. Ceram. Soc. 32 (2012) 3187-3198
• [3] N. Bahlawane, D. Lenoble, Vanadium oxide compounds: Structure, properties, and growth from the gas phase, Chem. Vap. Depos. 20 (2014) 299-311
• [4] U. Schwingenschlögl, V. Eyert, The vanadium Magnéli phases VnOn-1i, Ann. Phys. 13 (2004) 475-510
• [5] S. Surnev, M. G. Ramsey, F. P. Netzer, Vanadium oxide surface studies. Prog. Surf. Sci. 73 (2003) 117-165
• [6] M. Prześniak-Welenc, J. Karczewski, J. Smalc-Koziorowska, M. Łapiński, W. Sadowski, B. Kościelska, The influence of nanostructure size on V2O5 electrochemical properties as cathode materials for lithium ion batteries, RSC Adv. 6 (2016) 55689- 55697
• [7] M. Prześniak-Welenc,Rozprawa doktorska. Struktury nanokrystaliczne w układzie V-O: wytwarzanie i właściwości, Gdańsk, 2016
• [8] P. Balog, D. Orosel, Z. Cancarevic, C. Schôn, M. Jansen, V205 phase diagram revisited at high pressures and high temperatures, J. Alloys Compd. 429 (2007) 87-98
• [9] V. Shklover, T. Haibach, F. Ried, R. Nesper, P. Novak, Crystal Structure of the Product of Mg2+ Insertion into V2O5 Single Crystals, J. Solid State Chem. 323 (1996) 317-323
• [10] K. Momma, F. Izumi, VESTA3 for three-dimensional visualization of crystal, volumetric and morphology data, J. Appl. Crystallogr. 44 (2011) 1272-1276
• [11] J. Haber, M. Witko, R. Tokarz, Vanadium pentoxide I. Structures and properties, Appl. Catal. A Gen. 157 (1997) 3-22
• [12] R. Enjalbert, J. Galy, A refinement of the structure of V2O5, Acta Crystallogr. C42 (1986) 1467-1469
• [13] K. Takahashi, Y. Wang, G. Cao, Growth and electrochromic properties of singlecrystal V2O5 nanorod arrays, Appl. Phys. Lett. 86 (2005) 1-3
• [14] S. F. Cogan, N. M. Nguyen, S. J. Perrotti. R. D. Rauh, Optical properties of electrochromic vanadium pentoxide, J. Appl. Phys. 66 (1989) 1333-1337
• [15] N. F. Mott, Conduction in glasses containing transition metal ions, J. Non. Cryst. Solids. 1 (1968) 1-17
• [16] J. Livage, Vanadium Pentoxide Gels, Chem. Mater. 3 (1991) 578-593
• [17] N. Fateh, G. Fontalvo, C. Mitterer, Structural and mechanical properties of dc and pulsed dc reactive magnetron sputtered V2O5 film, J. Phys. D. Appl. Phys. 40 (2007) 7716-7719
• [18] Y. Zhu, Y. Zhang, L. Dai, F. C. Cheong, V. Tan, C. H. Sow, i in., Mechanical characterization of hotplate synthesized vanadium oxide nanobelts, Acta Mater. 58 (2010) 415-420
• [19] F. Jachmann, C. Hucho. High elastic modulus in b-axis-oriented single crystal V2O5, Solid State Commun. 135 (2005)440-443
• [20] M. J. Armstrong, C. O'Dwyer, W. J. Macklin, J. D. Holmes, Evaluating the performance of nanostructured materials as lithium-ion battery electrodes, Nano Res. 7 (2014) 1-62
• [21] X. Zhang, M. Wu, S. Gao, Y. Xu, X. Cheng, H. Zhao, i in., Facile synthesis of uniform flower-like V2O5 hierarchical architecture for high-performance Li-ion battery, Mater. Res. Bull. 60 (2014) 659-664
• [22] J. Muster, G. T. Kim, V. Krstic, J. G. Park, Y. W. Park, S. Roth, i in., Electrical Transport Through individual Vanadium Pentoxide Nanowires, Adv. Mater. 12 (2000) 420-424
• [23] T. Watanabe, Y. Ikeda, T. Ono, M. Hibino, M. Hosoda, K. Sakai, i in., Characterization of vanadium oxide sol as a starting material for high rate intercalation cathodes, Solid State Ionics. 151 (2002) 313-320
• [24] C. Ban, N. A. Chernova, M. S. Whittingham. Electrospun nano-vanadium pentoxide cathode, Electrochem. commun. 11 (2009) 522-525
• [25] J. Pan, M. Li, Y. Luo, H. Wu, L. Zhong. Q. Wang, i in., Microwave-assisted hydrothermal synthesis of V205 nanorods assemblies with an improved Li-ion batteries performance, Mater. Res. Bull. 74 (2016) 90-95
• [26] J. P. Dunn, P. R. Koppula, H. G. Stenger, I. E. Wachs, Oxidation of sulfur dioxide to sulfur trioxide over supported vanadia catalysts, Appl. Catal. B Environ. 19 (1998) 103-117
• [27] N. A. Szreder, P. Kupracz, M. Prześniak-Welenc, J. Karczewski, M. Gazda, K. Siuzdak, i in., Electronic and ionic relaxations in strontium - borate glass and glass- ceramics containing bismuth and vanadium oxides, Solid State Ionics. 282 (2015) 37- 48
• [28] N. A. Szreder, P. Kupracz, M. Prześniak-Welenc, J. Karczewski, M. Gazda, R. J. Barczyński, Nonlinear and linear impedance of bismuth vanadate ceramics and its relation to structural properties, Solid State Ionics. 271 (2015)86-90
• [29] S. Strzałkowski, Podstawy fizyki ciała stałego, Wydawnictwa Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1981
• [30] http://www.kew.agh.edu.pl/dokumenty/6.pdf?fbclid=IwAR12wajIJMsHagN5wqIzLUstVrcd50klv1Tk4rrO7xJG_wkgHOtJM5d2BK8 Ćwiczenia laboratoryjne „Metale, półprzewodniki, izolatory", Akademia Górniczo-Hutnicza (dostęp dnia: 28.11.2020)

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).