Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Les conducteurs par ions oxyde possèdent de nombreuses applications (piles à combustible, séparation électrochimique de l'oxygène, capteurs) qui reposent sur la migration des ions à travers le matériau. C'est la présence de défauts qui est responsable des propriétés. La compréhension des mécanismes de diffusion de l'oxygène s'appuie sur une bonne connaissance de la structure et des paramètres de transport de l'oxygène, sur la base de caractérisations expérimentales et d'études de modélisation.
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Lire l’articleABSTRACT
Ionic oxide ion conductors have many applications (fuel cells, electrochemical separation of oxygen from air, sensors), based on ionic migration through the material. It is the presence of defects that is responsible for their properties. Understanding the mechanisms of diffusion of oxygen comes from thorough knowledge of the structure and parameters of oxygen transport through experimental characterization techniques and modeling studies
Auteur(s)
-
Aurélie ROLLE : Maître de conférences - Unité de catalyse et de chimie du solide, Équipe chimie du solide, UMR CNRS 8181, Villeneuve d'Ascq, France
-
Vincent THORETON : Doctorant - Unité de catalyse et de chimie du solide, Équipe chimie du solide, UMR CNRS 8181, Villeneuve d'Ascq, France
-
Caroline PIROVANO : Maître de conférences - Unité de catalyse et de chimie du solide, Équipe chimie du solide, UMR CNRS 8181, Villeneuve d'Ascq, France
-
Olivier LAFON : Professeur des universités - Unité de catalyse et de chimie du solide, Équipe chimie du solide, UMR CNRS 8181, Villeneuve d'Ascq, France
-
Rose-Noëlle VANNIER : Professeur des universités - Unité de catalyse et de chimie du solide, Équipe chimie du solide, UMR CNRS 8181, Villeneuve d'Ascq, France
INTRODUCTION
Les conducteurs ioniques par ions oxyde O2– possèdent de nombreuses applications, comme matériaux d'électrolyte pour piles à combustible à oxyde solide (système électrochimique permettant la production d'énergie), comme membrane pour la séparation électrochimique de l'oxygène de l'air (permettant la production de dioxygène de haute pureté) ou comme membrane dans des capteurs à gaz (par exemple les jauges à oxygène permettant de quantifier la quantité d'oxygène dans un milieu). Ces applications reposent sur la migration des ions oxyde à travers la structure du matériau lui-même, les propriétés étant directement liées à l'existence de défauts atomiques (atomes d'oxygène interstitiels, lacunes d'oxygène...).
Dans le cadre de la recherche de nouveaux matériaux conducteurs ioniques et de la compréhension des mécanismes de transport de l'oxygène, une bonne connaissance des matériaux, de leur structure et de leurs propriétés est primordiale. Après une définition de la conduction ionique dans les solides et des applications, cet article a pour but de dresser une revue des principales techniques de caractérisations utilisées pour l'étude des conducteurs par ions oxyde. Il sera également fait référence à la modélisation atomique, qui repose sur des modèles simples, mais suffisants pour aider à la compréhension des mécanismes de transport dans ces matériaux.
L'expertise technique et scientifique de référence
KEYWORDS
energy | materials | solid state chemistry | characterisation techniques
DOI (Digital Object Identifier)
Cet article fait partie de l’offre
Physique Chimie
(201 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Présentation
Apport de la spectroscopie d'absorption des rayons X
En anglais
5. Apport de la diffraction des rayons X et des neutrons
5.1 Principe de la diffraction des rayons X et des neutrons
Tout composé cristallisé possède un diffractogramme qui lui est propre, tel une empreinte digitale. Ce diffractogramme est obtenu après interaction de rayons X avec la matière. La longueur d'onde des rayons X est de l'ordre de l'angström, 10–10 m. La matière étant ordonnée joue le même rôle qu'un réseau en optique. Si l'on appelle d la distance entre les plans réticulaires de la structure, θ l'angle d'incidence entre le faisceau direct et la famille de plans réticulaires espacés de d et λ la longueur d'onde du rayonnement incident, il n'y aura diffraction que si la loi de Bragg est vérifiée :
( 40 )
Un diffractogramme de poudre correspond simplement au tracé de l'intensité diffractée par un échantillon placé au centre d'un diffractomètre en fonction de 2θ, angle entre le faisceau incident et le faisceau diffracté. La photographie d'un diffractomètre et un schéma simplifié de diffractomètre en configuration Bragg-Brentano sont donnés sur la figure 18. L'angle de diffraction permet de remonter aux distances réticulaires qui sont directement liées aux paramètres de maille du composé, et l'intensité renferme comme information, la position des atomes dans la maille, autrement dit, la structure du matériau. Pour en savoir plus, le lecteur pourra consulter l'article [P 1 080].
Du fait de la dualité onde-particule (De Broglie), les neutrons de masse égale à 1,675 × 10–27 kg présentent également une longueur d'onde de l'ordre de l'angström. Ils peuvent donc aussi être diffractés par la matière. Toutefois l'interaction n'est pas la même que celle avec les rayons X, elle se fait essentiellement...
L'expertise technique et scientifique de référence
Cet article fait partie de l’offre
Physique Chimie
(201 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Apport de la diffraction des rayons X et des neutrons
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - WARBUG (E.), TEGETMEIER (F.) - Über die elektrolytische leitung der Berkrystalls. - Wiedemann Ann. Phys., 32, p. 455 (1888).
-
(2) - HABER (F.), TOLLOCZKO (St.) - Über die reduktion der gebundenen, festen kohlensäure zu kohlenstoff und über elektrochemische veränderungen bei festen stoffen. - Zeitschrift für anorganische Chemie, 41, p. 407-441 (1904).
-
(3) - NERNST (W.H.) - Über die elektrolytische leitung fester körper bei sehr höhen temperaturen. - Zeitschrift für Elektrochemie, 6, p. 41-43 (1899).
-
(4) - SMART (L.), MOORE (E.) - Introduction à la chimie du solide. - ISBN : 2-225-85621-4, 357 p., Masson (1997).
-
(5) - MARUCCO (J.-F.) - Chimie des solides. - ISBN : 2-866883-673-9, EDP Sciences, 565 p. (2004).
-
(6) - IVERS-TIFFE...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
L'expertise technique et scientifique de référence
Cet article fait partie de l’offre
Physique Chimie
(201 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
