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論文

Nanoscale relaxation in "Water-in-Salt" and "Water-in-Bisalt" electrolytes

Gonzal$'e$z, M. A.*; Borodin, O.*; 古府 麻衣子; 柴田 薫; 山田 武*; 山室 修*; Xu, K.*; Price, D. L.*; Saboungi, M.-L.*

Journal of Physical Chemistry Letters (Internet), 11(17), p.7279 - 7284, 2020/09

https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.0c01765
 被引用回数：16 パーセンタイル：77.33(Chemistry, Physical)

"Water-in-salt" (WIS) and "water-in-bisalt" (WIBS) electrolytes have recently been developed for Li-ion batteries. We report Quasielastic Neutron Scattering (QENS) measurements on solutions of a WIS electrolyte at two concentrations, and a WIBS electrolyte at one concentration. The data were Fourier transformed to obtain experimental intermediate scattering functions (ISFs) and compared with corresponding quantities obtained from Molecular Dynamics (MD) simulations. Both QENS and MD ISFs could be fitted well by a single stretched exponential function to obtain apparent translational diffusion coefficients for the water molecules. The QENS values agree well with the MD simulations for the solutions of a WIS electrolyte at two concentrations, but MD simulations predict a slower relaxation of water compared to QENS for the WIBS electrolyte. Comparison of the incoherent and coherent scattering reveals much faster water dynamics compared with structural relaxation of the ionic framework.

論文

$$^{31}$$P NMR study of magnesium phosphate glasses

Fayon, F.*; Massiot, D.*; 鈴谷 賢太郎; Price, D. L.*

Journal of Non-Crystalline Solids, 283(1-3), p.88 - 94, 2001/05

https://doi.org/10.1016/S0022-3093(01)00357-X
 被引用回数：57 パーセンタイル：89.81(Materials Science, Ceramics)

マグネシウムリン酸塩ガラス(MgO)$$_{x}$$(P$$_{2}$$O$$_{5}$$)$$_{1-x}$$,x=0.44~0.59について1-D MASと2-D double quantum 固体$$^{31}$$P NMRによる研究を行った。リン酸ユニットQ$$_{n}$$(n=1~3)は、$$^{31}$$P NMRスペクトルのシミュレーションから得られたが、それは架橋酸素と非架橋酸素の分布として説明できる。これは、Mg$$^{2+}$$イオンが、この系においては完全にネットワークmodifierとして働いていることを示している。高分解能$$^{31}$$P double quantum NMRは、中範囲構造を調べるのに用いられた。中範囲構造は、メタ組成(x=0.5)で変化するが、これは、リング構造からリン酸ユニットの鎖状構造へ変化したためであることが示された。メタ組成での物性値(密度,反射率など)の変化は、このような中範囲構造の変化によるものと理解できる。

論文

The Structure of lead-indium phosphate and lead scandium phosphate glasses

鈴谷 賢太郎; Loong, C.-K.*; Price, D. L.*; Sales, B. C.*; Boatner, L. A.*

Journal of Non-Crystalline Solids, 258(1-3), p.48 - 56, 1999/00

https://doi.org/10.1016/S0022-3093(99)00538-4
 被引用回数：16 パーセンタイル：70.41(Materials Science, Ceramics)

鉛-インジウム及び鉛-スカンジウムのリン酸塩ガラスは、高い光透過率と反射率を示し、低い融点を持つことから、光機能材料として有望である。特に、インジウム及びスカンジウムの添加の物性に与える影響が大きいと言われており、その金属まわりの環境構造がどうなっているのか興味が持たれている。そこで、本研究では、これらのリン酸塩ガラスの構造をパルス中性子回析を用いて詳細に調べた。その結果、インジウム-酸素及びスカンジウム-酸素の距離はどちらも2.1Åであり、いずれも6配位でInO$$_{6}$$やScO$$_{6}$$の八面体を形成していることが明らかになった。この比較的小さな八面体は、Al$$^{3+}$$などの3価の金属でみられ、ガラスネットワーク(この場合は、PO$$_{4}$$ネットワーク)を引き締め、ガラス構造を安定化させることが知られており、このInとScも同様の役割を担っているものと考えられた。

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