Исследование структуры и валентных состояний Ru-Mn в Li2Mn0.9Ru0.1O3 методами комбинационного рассеяния света и рентгеновской спектроскопии поглощения

Singh B.; Singh P.; Gupta M.

Исследование структуры и валентных состояний Ru-Mn в Li₂Mn_0.9Ru_0.1O₃ методами комбинационного рассеяния света и рентгеновской спектроскопии поглощения

Singh B. , Singh P. , Gupta M.

2021

Проанализировано влияние температуры спекания на структуру и валентные состояния Ru-Mn в Li2Mn0.9Ru0.1O3. Эффекты исследованы с помощью синхротронных рентгенограмм, спектров комбинационного рассеяния и спектров рентгеновской спектроскопии поглощения (анализ края поглощения Ru-M4, Mn-L2,3 и O-K). Допирование Ru в узле Mn в Li2MnO3 изменяет параметры решетки исходного вещества Li2MnO3. В спектре Li2Mn0.9Ru0.1O3, спеченного при 950°C, два максимума края поглощения Ru-M4 подтверждают наличие смешанных валентных состояний Ru+4 и Ru+5 . Соединение Li2Mn0.9Ru0.1O3, спеченное при 1050°C, показывает только один максимум Ru-M4, что подтверждает наличие валентного состояния Ru+4 . Край поглощения Mn-L3 для Li2Mn0.9Ru0.1O3 смещается в сторону более низкой энергии по сравнению с Li2MnO3. Из-за наличия гибридизации Mn+3 -O в спеченном при 950°C веществе Li2Mn0.9Ru0.1O3 край поглощения O-K Li2Mn0.9Ru0.1O3 обнаруживает новый максимум по сравнению с Li2MnO3. Спектр комбинационного рассеяния Li2Mn0.9Ru0.1O3 показывает расщепление и сдвиг пика при изменении условий спекания. Наличие смешанных валентностей Mn+3 , Mn+4 , Ru+4 и Ru+5 в решетке спеченного при температуре 950°C Li2Mn0.9Ru0.1O3 может влиять на зарядно-разрядные свойства катода Li2Mn0.9Ru0.1O3.

Singh B. , Singh P. , Gupta M. Исследование структуры и валентных состояний Ru-Mn в Li₂Mn_0.9Ru_0.1O₃ методами комбинационного рассеяния света и рентгеновской спектроскопии поглощения. Журнал прикладной спектроскопии. 2021;88(4):664-671.

Цитирование

Список литературы

1. R. Marom, S. F. Amalraj, N. Leifer, D. Jacob, D. Aurbach, J. Mater. Chem., 21, 9938–9954 (2011).

2. B. L. Ellis, K. T. Lee, L. F. Nazar, Chem. Mater., 22, 691–714 (2010).

3. K. S. Kang, Y. S. Meng, J. Breger, C. P. Grey, G. Ceder, Science, 311, 977–980 (2006).

4. M. Sathiya, K. Ramesha, G. Rousse, D. Foix, D. Gonbeau, A. S. Prakash, M. L. Doublet, K. Hemalatha, J. M. Tarascon, Chem. Mater., 25, 1121–1131 (2013).

5. S. S. Manoharan, R. K. Sahu, Chem. Commun. (Cambridge), 3068–3069 (2002), doi: 10.1039/B209293

6. Y. Lyu, E. Hu, D. Xiao, Y. Wang, X. Yu, G. Xu, S. N. Ehrlich, K. Amine, L. Gu, X. Yang, H. Li, Chem. Mater., 29, 9053–9065 (2017).

7. M. Sathiya, J.-B. Leriche, E. Salager, D. Gourier, J.-M. Tarascon, H. Vezin, Nat. Commun., 6, 6276 (2015).

8. D. Mori, H. Kobayashi, T. Okumura, H. Nitani, M. Ogawa, Y. Inaguma, Solid State Ion., 285, 66–74 (2016).

9. B. Singh, S. S. Manoharan, M. L. Rao, S. P. Pai, Phys. Chem. Chem. Phys., 6, 4199–4202 (2004).

10. B. Singh, Phys. Chem. Chem. Phys., 18, 12947–12951 (2016).

11. M. V. Reddy, S. S. Manoharan, J. John, B. Singh, G. V. S. Rao, B. V. R. Chowdari, J. Electrochem. Soc., 156, A652–A660 (2009).

12. J. G. Zhou, H. T. Fang, Y. F. Hu, T. K. Sham, C. X. Wu, M. Liu, F. Li, J. Phys. Chem. C, 113, 10747–10750 (2009).

13. T. Harano, G. Shibata, K. Ishigami, Y. Takashashi, V. K. Verma, Appl. Phys. Lett., 102, 222404 (1–4) (2013).

14. B. Singh, P. Singh, SN Appl. Sci., 2, 506 (2020).

15. R. E. Ruther, H. Dixit, A. M. Pezeshki, R. L. Sacci, V. R. Cooper, J. Nanda, G. M. Veith, J. Phys. Chem. C, 119, 18022–18029 (2015).

16. C. M. Julien, M. Massot, Mater. Sci. Eng. B, 100, 69–78 (2003).

17. S. F. Amalraj, D. Sharon, M. Talianker, C. M. Julien, L. Burkala, R. Lavi, E. Zhecheva, B. Markovsky, E. Zinigrad, D. Kovacheva, Electrochim. Acta, 97, 259–270 (2013).

18. Z. Hu, H. V. Lips, M. S. Golden, J. Fink, G. Kaindl, F. M. F. deGroot, S. Ebbinghaus, A. Reller, Phys. Rev. B, 61, 5262–5266 (2000).

19. A. S. Patra, G. Gogoi, R. K. Sahu, M. Qureshi, Phys. Chem. Chem. Phys., 19, 12167–12174 (2017).

Источник

Информация

Автор

Singh B. Центр материаловедения Университета Аллахабада
Singh P. Центр материаловедения Университета Аллахабада
Gupta M. Консорциум UGC DAE по научным исследованиям

Страницы

664-671

Год издания

2021

Ключевые слова

Коллекции

Журнал прикладной спектроскопии