Modelamiento del salto del inverso de la resistencia del electrolito sólido NaI-AgI

• Autores: Hernando Correa, Diego Peña Lara, Daniel Suescún Díaz
• Localización: Revista EIA, ISSN-e 1794-1237, Vol. 19, Nº. 38 (Junio), 2022
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Modeling of jump of the inverse of the resistance of NaI-AgI solid electrolyte
• Enlaces
  • Texto completo (pdf)
• Resumen
  • español

    El electrolito sólido yoduro de plata (AgI) es muy estudiado porque presenta una alta con-ductividad cuando pasa de la fase metaestable (β-AgI) a la fase superiónica (α-AgI) a 420 K. Utilizando la configuración de dos electrodos de plata paralelos y un impedancímetro se midió la resistencia eléctrica del electrolito sólido yoduro de sodio (NaI) con el AgI. Al adicionar el NaI al AgI se encontró que se estabilizó la transición de la fase β a la fase α del AgI, al incrementarse la temperatura desde la temperatura ambiente hasta los 480 K. La conductividad iónica en la transición aumentó un orden de magnitud tanto en el proceso de calentamiento como de enfriamiento (fueron tres sucesivas corridas), mostrándose una estabilización en la temperatura de transición. Para simular el salto en la temperatura de transición, se consideró un modelo fenomenológico basado en una densidad de energía libre, siendo la concentración de defectos en equilibrio (n) el parámetro de orden e interpretán-dolo como el inverso de la resistencia R. En este trabajo se reporta tres sucesivas corridas de calentamiento y enfriamiento donde el salto en la conductividad es ajustado por un modelo propuesto con tres parámetros de ajuste: la relación de frecuencias del ion intersticial y del fonón representado por G, la fracción entre la energía de activación para promover un ion a una posición intersticial y la energía de interacción atractiva del par de Frenkel, dada por x, y el número posible de posiciones intersticiales por celda o g. Los datos experimentales del salto de la conductividad se ajustaron muy bien al modelo propuesto.

  • English

    The solid electrolyte silver iodide (AgI) is widely studied for its high conductivity when the transition from the metastable phase (β-AgI) to the superionic phase (α-AgI) occurs at 420 K. The electrical resistance was measured of the solid electrolyte sodium iodide (NaI) to AgI, using the configuration of two parallel silver electrodes and an impedance meter. When NaI is added to AgI, the β → α phase transition of AgI is stabilized by increasing the temperature from room temperature to 480 K. The ionic conductivity at the transition increased by one order of magnitude in both the heating and cooling process (there were three successive runs), showing stabilization in the transition temperature. To simulate the transition temperature jump, a phenomenological model based on a free energy density was considered, with the equilibrium defect concentration (n) being the order parameter and interpreting this as the inverse of the resistance R. In this paper we report three successive heating and cooling runs where the jump in conductivity is fitted by a proposed model with three fitting parameters: the ratio of interstitial ion and phonon frequencies represented by G, the fraction between the activation energy to promote an ion to an interstitial position and the attractive interaction energy of the Frenkel pair, given by x, and the possible number of interstitial positions per cell or g. Experimental data of the conductivity jump show that the proposed model fits well.