Sökning: id:"swepub:oai:DiVA.org:su-181863" >
The role of oxygen ...
-
Eklöf-Österberg, Carin,1987Chalmers tekniska högskola,Chalmers University of Technology
(författare)
The role of oxygen vacancies on the vibrational motions of hydride ions in the oxyhydride of barium titanate
- Artikel/kapitelEngelska2020
Förlag, utgivningsår, omfång ...
-
2020
-
Royal Society of Chemistry (RSC),2020
-
printrdacarrier
Nummerbeteckningar
-
LIBRIS-ID:oai:DiVA.org:su-181863
-
https://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:su:diva-181863URI
-
https://doi.org/10.1039/c9ta11912dDOI
-
https://research.chalmers.se/publication/516415URI
Kompletterande språkuppgifter
-
Språk:engelska
-
Sammanfattning på:engelska
Ingår i deldatabas
Klassifikation
-
Ämneskategori:ref swepub-contenttype
-
Ämneskategori:art swepub-publicationtype
Anmärkningar
-
Perovskite-type oxyhydrides, BaTiO3-xHx, represent a novel class of hydride ion conducting materials of interest for several electrochemical applications, but fundamental questions surrounding the defect chemistry and hydride ion transport mechanism remain unclear. Here we report results from powder X-ray diffraction, thermal gravimetric analysis, nuclear magnetic resonance spectroscopy, inelastic neutron scattering (INS), and density functional theory (DFT) simulations on three metal hydride reduced BaTiO3 samples characterized by the simultaneous presence of hydride ions and oxygen vacancies. The INS spectra are characterized by two predominating bands at around 114 (omega(perpendicular to)) and 128 (omega(parallel to)) meV, assigned as fundamental Ti-H vibrational modes perpendicular and parallel to the Ti-H-Ti bond direction, respectively, and four additional, weaker, bands at around 99 (omega(1)), 110 (omega(2)), 137 (omega(3)) and 145 (omega(4)) meV that originate from a range of different local structures associated with different configurations of the hydride ions and oxygen vacancies in the materials. Crucially, the combined analyses of INS and DFT data confirm the presence of both nearest and next-nearest neighbouring oxygen vacancies to the hydride ions. This supports previous findings from quasielastic neutron scattering experiments, that the hydride ion transport is governed by jump diffusion dynamics between neighbouring and next-nearest neighbouring hydride ion-oxygen vacancy local structures. Furthermore, the investigation of the momentum transfer dependence of the INS spectrum is used to derive the mean square displacement of the hydride ions, which is shown to be in excellent agreement with the calculations. Analysis of the mean square displacement confirms that the hydrogen vibrational motions are localized in nature and only very weakly affected by the dynamics of the surrounding perovskite structure. This insight motivates efforts to identify alternative host lattices that allow for a less localization of the hydride ions as a route to higher hydride ion conductivities.
Ämnesord och genrebeteckningar
Biuppslag (personer, institutioner, konferenser, titlar ...)
-
Mazzei, Laura,1988Chalmers tekniska högskola,Chalmers University of Technology(Swepub:cth)mazzei
(författare)
-
Jedvik Granhed, Erik,1979Chalmers tekniska högskola,Chalmers University of Technology(Swepub:cth)jedvike
(författare)
-
Wahnström, Göran,1955Chalmers tekniska högskola,Chalmers University of Technology(Swepub:cth)tfsgw
(författare)
-
Nedumkandathil, RejiStockholms universitet,Institutionen för material- och miljökemi (MMK),Stockholm University
(författare)
-
Häussermann, UlrichStockholms universitet,Institutionen för material- och miljökemi (MMK),Stockholm University(Swepub:su)ulrich
(författare)
-
Jaworski, AleksanderStockholms universitet,Institutionen för material- och miljökemi (MMK),Stockholm University(Swepub:su)ajawo
(författare)
-
Pell, Andrew J.Stockholms universitet,Institutionen för material- och miljökemi (MMK),Stockholm University(Swepub:su)apell
(författare)
-
Parker, Stewart F.STFC Rutherford Appleton Laboratory
(författare)
-
Jalarvo, Niina H.Oak Ridge National Laboratory
(författare)
-
Börjesson, Lars,1957Chalmers tekniska högskola,Chalmers University of Technology(Swepub:cth)lborje
(författare)
-
Karlsson, Maths,1978Chalmers tekniska högskola,Chalmers University of Technology(Swepub:cth)maths
(författare)
-
Chalmers tekniska högskolaInstitutionen för material- och miljökemi (MMK)
(creator_code:org_t)
Sammanhörande titlar
-
Ingår i:Journal of Materials Chemistry A: Royal Society of Chemistry (RSC)8:13, s. 6360-63712050-74882050-7496
Internetlänk
Hitta via bibliotek
Till lärosätets databas
- Av författaren/redakt...
-
Eklöf-Österberg, ...
-
Mazzei, Laura, 1 ...
-
Jedvik Granhed, ...
-
Wahnström, Göran ...
-
Nedumkandathil, ...
-
Häussermann, Ulr ...
-
visa fler...
-
Jaworski, Aleksa ...
-
Pell, Andrew J.
-
Parker, Stewart ...
-
Jalarvo, Niina H ...
-
Börjesson, Lars, ...
-
Karlsson, Maths, ...
-
visa färre...
- Om ämnet
-
- NATURVETENSKAP
-
NATURVETENSKAP
-
och Kemi
-
- NATURVETENSKAP
-
NATURVETENSKAP
-
och Fysik
-
och Den kondenserade ...
- Artiklar i publikationen
-
Journal of Mater ...
- Av lärosätet
-
Stockholms universitet
-
Chalmers tekniska högskola