Corrélation entre l'énergie d'activation de conduction ionique et la température de fusion des oxydes électrolytes solides

Laboratoire d'électrochimie et de physico-chimie des matériaux et des interfaces, LEPMI-UMR 5631 CNRS-INPG, associé à l'UJF, Domaine universitaire.BP 75, 38402 Saint-Martin-d'Hères cedex, France.

Résumé

Nous avons mis en évidence une corrélation entre l'énergie d'activation de conduction ionique E_a et la température de fusion T_f pour deux séries de solutions solides réfractaires. L'investigation a porté sur les deux systèmes MO₂-CaO et MO₂-YO_1,5 avec M = Th, Hf, Zr, Ce. Les courbes représentatives des fonctions E_a= f(T_f) sont linéaires et présentent des pentes différentes. Cette différence peut être attribuée essentiellement à la charge "effective" du cation de l'oxyde d'addition (Ca_M" ou Y_M') et à l'interaction de ce dernier avec les lacunes d'ions oxyde.

Abstract

We have shown a correlaton between the activation energy of ionic conduction E_a and the melting point T_f for two series of solid solutions of refractory oxides. The two investigated systems are: MO₂-CaO and MO₂-YO_1,5 with M = Th, Hf, Zr, Ce. The representative curves of the E_a = f(T_f) relations are linear with different slopes. This difference may be essentially attributed to the "effective " charge of the additive oxide cation (Ca_M" or Y_M') and to its interaction with oxygen vacancies.