Особенности электрических свойств композитного материала системы Ca2SO4-H3PO4-C

Авторы

  • Никита Витальевич Аносов Белгородский государственный национальный исследовательский университет
  • Виталий Владимирович Вязьмин Белгородский государственный национальный исследовательский университет
  • Олег Николаевич Иванов Белгородский государственный национальный исследовательский университет
  • Иван Сергеевич Никулин Белгородский государственный национальный исследовательский университет
  • Татьяна Борисовна Никуличева Белгородский государственный национальный исследовательский университет
  • Ольга Александровна Тельпова Белгородский государственный национальный исследовательский университет

DOI:

https://doi.org/10.52575/2687-0959-2025-57-4-290-297

Ключевые слова:

сульфат кальция, твердый электролит, метод импедансной спектроскопии, ионная проводимость

Аннотация

В работе представлены результаты исследования особенностей электрофизических характеристик композитного микроструктурно-неоднородного материала системы сульфат кальция – фосфорная кислота – углерод. Изучены электропроводность и механизм проводимости образцов материала при комнатной температуре. Электропроводность материала оказалась достаточно большой и типичной для твердых электролитов.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Биографии авторов

Никита Витальевич Аносов, Белгородский государственный национальный исследовательский университет

младший научный сотрудник лаборатории перспективных материалов и технологий, Белгородский государственный национальный исследовательский университет,
г. Белгород, Россия
ORCID: 0009-0003-9733-6968

Виталий Владимирович Вязьмин, Белгородский государственный национальный исследовательский университет

младший научный сотрудник лаборатории перспективных материалов и технологий, Белгородский государственный национальный исследовательский университет,
г. Белгород, Россия
ORCID: 0000-0002-4516-8427

Олег Николаевич Иванов, Белгородский государственный национальный исследовательский университет

ведущий научный сотрудник лаборатории перспективных материалов и технологий, Белгородский государственный национальный исследовательский университет,
г. Белгород, Россия
ORCID: 0000-0002-1803-5928

Иван Сергеевич Никулин, Белгородский государственный национальный исследовательский университет

заведующий лабораторией физико-химических методов исследования растений, Белгородский государственный национальный исследовательский университет,
г. Белгород, Россия
ORCID: 0000-0003-4929-8162

Татьяна Борисовна Никуличева, Белгородский государственный национальный исследовательский университет

заведующий лабораторией перспективных материалов и технологий, Белгородский государственный национальный исследовательский университет,
г. Белгород, Россия
E-mail: nikulicheva@bsuedu.ru
ORCID: 0000-0003-4929-8162

Ольга Александровна Тельпова, Белгородский государственный национальный исследовательский университет

младший научный сотрудник лаборатории перспективных материалов и технологий, Белгородский государственный национальный исследовательский университет,
г. Белгород, Россия
ORCID: 0009-0008-3426-6559

Библиографические ссылки

Список литературы

Пехотиков В.А., Смелков Г.И., Назаров А.А., Грузинова О.И. Анализ нормативных требований в области обеспечения пожарной безопасности литий-ионных аккумуляторных батарей. Актуальные проблемы пожарной безопасности. 2020:487–493.

Lei C., Simpson M.F., Virkar A.V. Investigation of ion and electron conduction in the mixed ionic-electronic conductor-La-Sr-Co-Fe-oxide (LSCF) using alternating current (AC) and direct current (DC) techniques. Journal of the Electrochemical Society. 2022;169:014506.

Ghosh S., Majhi J., Sharma S., Priya K., Bandyopadhyay A. A review on the development of electron and ion conductive polymer hydrogels and their composites for flexible and smart supercapacitors. Journal of Energy Storage. 2023;74(B):109423.

Liu H.M., Saikia D., Wu C.G., Fang J., Kao H.M. Solid polymer electrolytes based on coupling of polyetheramine and organosilane for applications in electrochromic devices. Solid State Ionics. 2017;303:144–153.

Уваров Н.Ф., Пономарёва В.Г., Лаврова Г.В. Композиционные твердые электролиты Электрохимия. 2010;46;№7:772–784.

Гусейнов Р.М., Гаджиев С.М. Методы активации твердых электролитов. Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. 2009;52;№11:3–6.

Wu Y., Ao X., Wang Y., Liu Y., Zhao S., Yang X., Zhou N. Innovative doping strategies for Li2ZrCl 6 solid electrolytes: A first-principles approach. Journal of Energy Storage. 2025;107:115017.

Kosir J., Mousavihashemi S., Suominen M., Kobets A., Wilson B.P., Rautama E.-L., Kallio T. Supervalent doping and its effect on the thermal, structural and electrochemical properties of Li7La3Zr2O12 solid electrolytes. Advanced Materials. 2024;5:5260–5274.

Ali A.A.A., Acharya S., Bhongale K., Shirbhate S., Kulkarni S., Joshi S. Investigation of Sr doping effect on oxygen ion de-localization in Gd2Ti2O7 pyrochlore system and its influence on charge relaxation dynamics and ionic conductivity: as electrolyte for IT-SOFCs. Ionics. 2024;30:7293–7310.

Gupta M., Shirbhate S., Ojha P., Acharya S. Processing and conductivity behavior of La, Sm, Fe singly and doubly doped ceria: As electrolytes for IT-SOFCs. Solid State Ionics. 2018;320:199–209.

Nguyen M.H., Park S. Synergetic effect of Li-ion concentration and triple doping on ionic conductivity of Li7La3Zr2O12 solid electrolyte. Nanomaterials. 2022;12:2946.

Yang T., Li Y., Wu W., Cao Z., He W., Gao Y., Liu J., Li G. The synergistic effect of dual substitution of Al and Sb on structure and ionic conductivity of Li7La3Zr2O12 ceramic. Ceramics International. 2018;44:1538.

Dashjav E., Ma Q., Xu Q., Tsai C.-L., Giarola M., Mariotto G., Tietz F. The influence of water on the electrical conductivity of aluminum-substituted lithium titanium phosphates. Solid State Ionics. 2018;321:83–90.

Ivanov O.N., Trusova Ya.V. Electrical conductivity peculiarities of SrTiO3-ZrO2 ceramic system. Ceramics International. 2016;42:5245–5249.

Abe Y., Nishizaki S., Muroi T., Kato Y., Hench L.L. Conversion of gypsum into a superprotonic conductor. Materials Research Innovations. 2006;10:93–109.

Nikulin I., Nikulicheva T., Vyazmin V., Ivanov O., Anosov N., Telpova O. Effect of high-temperature treatment with orthophosphoric acid on the phase composition, elemental composition, microstructure and electrical properties of calcium sulfate hemihydrate. Journal of Solid State Chemistry. 2026;353:125656.

Simic M., Jeoti V., Stojanovic G.M. Parameter extraction of the Cole-impedance model for in-situ monitoring of electrochemical sources. Journal of Energy Storage. 2024;77:109895.

References

Pekhotikov V.A., Smelkov G.I., Nazarov A.A., Gruzinova O.I. Analysis of regulatory requirements in the field of fire safety of lithium-ion batteries. Current issues of fire safety. 2020:487–493 (In Russ.).

Lei C., Simpson M.F., Virkar A.V. Investigation of ion and electron conduction in the mixed ionic-electronic conductor-La-Sr-Co-Fe-oxide (LSCF) using alternating current (AC) and direct current (DC) techniques. Journal of the Electrochemical Society. 2022;169:014506.

Ghosh S., Majhi J., Sharma S., Priya K., Bandyopadhyay A. A review on the development of electron and ion conductive polymer hydrogels and their composites for flexible and smart supercapacitors. Journal of Energy Storage. 2023;74(B):109423.

Liu H.M., Saikia D., Wu C.G., Fang J., Kao H.M. Solid polymer electrolytes based on coupling of polyetheramine and organosilane for applications in electrochromic devices. Solid State Ionics. 2017;303:144–153.

Uvarov N.F., Ponomareva V.G., Lavrova G.V. Composite solid electrolytes Electrochemistry. 2010;46;№7:772–784 (In Russ.).

Guseynov R.M., Gadzhiev S.M. Methods of Activation of Solid Electrolytes. News of Higher Educational Institutions. Series: Chemistry and Chemical Technology. 2009;52;№11:3–6 (In Russ.).

Wu Y., Ao X., Wang Y., Liu Y., Zhao S., Yang X., Zhou N. Innovative doping strategies for Li2ZrCl 6 solid electrolytes: A first-principles approach. Journal of Energy Storage. 2025;107:115017.

Kosir J., Mousavihashemi S., Suominen M., Kobets A., Wilson B.P., Rautama E.-L., Kallio T. Supervalent doping and its effect on the thermal, structural and electrochemical properties of Li7La3Zr2O12 solid electrolytes. Advanced Materials. 2024;5:5260–5274.

Ali A.A.A., Acharya S., Bhongale K., Shirbhate S., Kulkarni S., Joshi S. Investigation of Sr doping effect on oxygen ion de-localization in Gd2Ti2O7 pyrochlore system and its influence on charge relaxation dynamics and ionic conductivity: as electrolyte for IT-SOFCs. Ionics. 2024;30:7293–7310.

Gupta M., Shirbhate S., Ojha P., Acharya S. Processing and conductivity behavior of La, Sm, Fe singly and doubly doped ceria: As electrolytes for IT-SOFCs. Solid State Ionics. 2018;320:199–209.

Nguyen M.H., Park S. Synergetic effect of Li-ion concentration and triple doping on ionic conductivity of Li7La3Zr2O12 solid electrolyte. Nanomaterials. 2022;12:2946.

Yang T., Li Y., Wu W., Cao Z., He W., Gao Y., Liu J., Li G. The synergistic effect of dual substitution of Al and Sb on structure and ionic conductivity of Li7La3Zr2O12 ceramic. Ceramics International. 2018;44:1538.

Dashjav E., Ma Q., Xu Q., Tsai C.-L., Giarola M., Mariotto G., Tietz F. The influence of water on the electrical conductivity of aluminum-substituted lithium titanium phosphates. Solid State Ionics. 2018;321:83–90.

Ivanov O.N., Trusova Ya.V. Electrical conductivity peculiarities of SrTiO3-ZrO2 ceramic system. Ceramics International. 2016;42:5245–5249.

Abe Y., Nishizaki S., Muroi T., Kato Y., Hench L.L. Conversion of gypsum into a superprotonic conductor. Materials Research Innovations. 2006;10:93–109.

Nikulin I., Nikulicheva T., Vyazmin V., Ivanov O., Anosov N., Telpova O. Effect of high-temperature treatment with orthophosphoric acid on the phase composition, elemental composition, microstructure and electrical properties of calcium sulfate hemihydrate. Journal of Solid State Chemistry. 2026;353:125656.

Simic M., Jeoti V., Stojanovic G.M. Parameter extraction of the Cole-impedance model for in-situ monitoring of electrochemical sources. Journal of Energy Storage. 2024;77:109895.


Просмотров аннотации: 0

Поделиться

Опубликован

2025-12-30

Как цитировать

Аносов, Н. В., Вязьмин, В. В., Иванов, О. Н., Никулин, И. С., Никуличева, Т. Б., & Тельпова, О. А. (2025). Особенности электрических свойств композитного материала системы Ca2SO4-H3PO4-C. Прикладная математика & Физика, 57(4), 290-297. https://doi.org/10.52575/2687-0959-2025-57-4-290-297

Выпуск

Раздел

Физика. Математическое моделирование

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)