Koch, Leonie ; Steiner, Sebastian ; Hoang, An-Phuc ; Klomp, Arne J. ; Albe, Karsten ; Frömling, Till (2022)
Revealing the impact of acceptor dopant type on the electrical conductivity of sodium bismuth titanate.
In: Acta Materialia, 229
doi: 10.1016/j.actamat.2022.117808
Artikel, Bibliographie
Kurzbeschreibung (Abstract)
Solid solutions of sodium bismuth titanate (NBT) belong to the most performant lead-free dielectric ce- ramics for energy storage. However, the defect chemistry of NBT is very complex, and acceptor doping can lead to an unexpected and extraordinarily high oxygen ionic conductivity. This can be attributed to a non-linear change in the formation of defect associates between acceptor and oxygen vacancy with increasing acceptor doping. Using different acceptor dopants with varying concentrations, we elucidate the interaction between acceptors and oxygen vacancies in this work. With the help of total energy cal- culations based on density functional theory and molecular dynamics simulations, the experimentally observed differences in conductivity can be rationalized.
| Typ des Eintrags: | Artikel |
|---|---|
| Erschienen: | 2022 |
| Autor(en): | Koch, Leonie ; Steiner, Sebastian ; Hoang, An-Phuc ; Klomp, Arne J. ; Albe, Karsten ; Frömling, Till |
| Art des Eintrags: | Bibliographie |
| Titel: | Revealing the impact of acceptor dopant type on the electrical conductivity of sodium bismuth titanate |
| Sprache: | Englisch |
| Publikationsjahr: | Mai 2022 |
| Verlag: | Elsevier |
| Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: | Acta Materialia |
| Jahrgang/Volume einer Zeitschrift: | 229 |
| DOI: | 10.1016/j.actamat.2022.117808 |
| Kurzbeschreibung (Abstract): | Solid solutions of sodium bismuth titanate (NBT) belong to the most performant lead-free dielectric ce- ramics for energy storage. However, the defect chemistry of NBT is very complex, and acceptor doping can lead to an unexpected and extraordinarily high oxygen ionic conductivity. This can be attributed to a non-linear change in the formation of defect associates between acceptor and oxygen vacancy with increasing acceptor doping. Using different acceptor dopants with varying concentrations, we elucidate the interaction between acceptors and oxygen vacancies in this work. With the help of total energy cal- culations based on density functional theory and molecular dynamics simulations, the experimentally observed differences in conductivity can be rationalized. |
| Freie Schlagworte: | BNT, Conductivity, Defects, Oxygen vacancy, Ionic |
| Zusätzliche Informationen: | Artikel-ID: 117808 |
| Fachbereich(e)/-gebiet(e): | 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft > Fachgebiet Materialmodellierung 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft > Fachgebiet Nichtmetallisch-Anorganische Werkstoffe Zentrale Einrichtungen Zentrale Einrichtungen > Hochschulrechenzentrum (HRZ) Zentrale Einrichtungen > Hochschulrechenzentrum (HRZ) > Hochleistungsrechner |
| Hinterlegungsdatum: | 15 Mär 2022 06:27 |
| Letzte Änderung: | 17 Mär 2022 06:31 |
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| Projekte: | DFG AL 578-20, DFG FR 3718/1–1 |
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