Přejít k obsahu


Specific Features of Li5La3M2O12 (M = Nb, Ta) Single Crystals: Electrolyte for Solid States Batteries

Citace: KHAN, W., AL-JAARY, A. Specific Features of Li5La3M2O12 (M = Nb, Ta) Single Crystals: Electrolyte for Solid States Batteries. Science of Advanced Materials, 2014, roč. 6, č. 8, s. 1716-1726. ISSN: 1947-2935
Druh: ČLÁNEK
Jazyk publikace: eng
Anglický název: Specific Features of Li5La3M2O12 (M = Nb, Ta) Single Crystals: Electrolyte for Solid States Batteries
Rok vydání: 2014
Autoři: Wilayat Khan M.Sc. , Prof. Ing. Ali H. Reshak Al-Jaary Ph.D.
Abstrakt CZ: Teorie funkční hustoty a Boltzmannovy transportní rovnice jsou použity pro výpočet termoelekrických vodivostních koeficienů, elektronické struktury a optických vlastností sypkých monokrystalů oxidů Li5La3M2O12 (M = Nb, Ta). Vypočtená energetická pásová struktura a hustota stavů ukayují kovovou povahu obou látek. Li5La3Nb2O12 má větší hustotu stavů kolem Fermiho hladiny, než Li5La3Ta2O12, což je způsobeno NB / Ta-D stavy.Vypočtená hustota elektronického náboje obou sloučenin naznačuje dominantní iontový charakter chemické vazby. Spočítaly jsme Optické vlastnosti, včetně reálné a imaginární části optické dielektrické funkce, odrazivost a energii ztrátové funkce. Odrazivost zkoumaných sloučenin dosahuje 60% v UV oblasti. Maximální vrcholy závislosti tepelných ztrátát jsou v souladu s plazmonovou rezonancí s klesající energií elektronů namísto ztráty povrchové plazmonové. Seebeck koeficienty, účiník, rozložení, tepelná kapacita, stejně jako elektrické a tepelné vodivosti jsou vypočítány jako funkce teploty, při uvedení struktury do klidového stavu, použitím BotlzTraP kódu při konstantním tlaku, který silně ovlivnuje koncentraci nosných a vnitřních vad. Naše vypočtené výsledky ukazují, že Li5La3Ta2O12 je lepší než Li5La3Nb2O12 podél celého rozsahu teplot.
Abstrakt EN: Density functional theory and Boltzmann transport equations are employed to calculate the termoelectric transport coefficients, electronic structure and optical properties of bulk garnet-like oxides Li5La3M2O12 (M=Nb,Ta) single crystals. The calculated energy band structure and density of states disclose a metallic nature for both compounds. Li5La3Nb2O12 possesses a greater density of states around Fermi level than Li5La3Ta2O12, which is due to the Nb/Ta-d states. The calculated electronic charge density of both compounds indicates a dominant ionic character of chemical bonding. Optical susceptibilities, including the real and imaginary parts of the optical dielectric functions, reflectivity and energy loss function, are calculated. The reflectivity of the investigated compounds reaches 60% in the UV region. The maximum peaks in the energy loss function are due to the plasmon resonance with the decreasing energy of electrons instead of surface plasmon loss. The Seebeck coefficients, power factor, figure of merit, heat capacity as well as electrical and thermal conductivities are calculated as a function of temperature for relaxed structures, using BotlzTraP code at constant pressure, which strongly affected by carrier and intrinsic defects concentration. Our calculated result shows that Li5La3Ta2O12 is better than Li5La3Nb2O12 along the entire temperature ranges.
Klíčová slova

Zpět

Patička