具有高离子导电性的功能氧化物具有许多重要的技术应用。

近日，杜伦大学John S. O. Evans，Ivana Radosavljevic Evans报道了一类与钙钛矿相关的化合物的氧化离子和质子电导率的通式A₃OhTd₂O_7.5，其中Oh是一个八面体配位的金属离子，Td是一个四面体配位的金属离子。

文章要点

1）相比于钙钛矿ABO₃或钙铁石（brownmillerite）A₂B₂O₅结构，ABO_2.5的四面体含量较高，导致其四个顶点中只有三个在多面体框架中连接，为O²⁻迁移提供了潜在的低能机制。

2）研究人员利用Rietveld精修和中子对分布函数（PDF）分析确定了Ba₃YGa₂O₇（P2/c，a=7.94820(5) Å，b=5.96986(4) Å，c=18.4641(1) Å，β=91.2927(5) Å）的低温和高温平均和局域结构，以及与O²⁻离子迁移有关的向高温P112₁/a结构（1000 °C时，a=12.0602(1) Å，b=9.8282(2) Å，c=8.04982(6) Å和γ=107.844(3) Å）。

3）研究人员报道了Ba₃YGa₂O_7.5的离子电导率，以及引入额外氧化物空位和填隙物的组合物。大多数相在低温下表现出质子导电性，在高温下表现出氧化物离子导电性，Ba₃YGa₂O_7.5在高温下保持了质子导电性。而Ba_2.9La_0.1YGa₂O_7.55和Ba₃YGa_1.9Ti_0.1O_7.55是主要的氧化物离子导体，其电导率比母体化合物高一个数量级。

参考文献

Chloe A. Fuller, et al, Oxide Ion and Proton Conductivity in a Family of Highly Oxygen-Deficient Perovskite Derivatives, J. Am. Chem. Soc., 2021

DOI：10.1021/jacs.1c11966

https://doi.org/10.1021/jacs.1c11966