Études par RMN et impédance des conducteurs ioniques nanocristallins et amorphes : le niobate de lithium comme système modèle

Le niobate de lithium a été choisi comme système modèle pour des études spectroscopiques de l'influence des différentes formes structurales et des voies de préparation d'un conducteur ionique sur ses propriétés de transport ionique. La diffusivité du Li dans le LiNbO3 nanocristallin, préparé par broyage mécanique à haute énergie ou par une méthode sol-gel, a été étudiée par le biais de la spectroscopie d'impédance et de RMN solide 7Li. La diffusivité du Li s'est avérée fortement corrélée avec les différentes microstructures des joints de grain des deux échantillons nanocristallins et avec le degré de désordre introduit lors de la préparation, comme on le voit particulièrement par HRTEM et EXAFS. Bien que dans les deux échantillons, la nanostructuration entraîne une amélioration de la diffusivité du Li par rapport à celle du LiNbO3 à grains grossiers, la diffusivité du Li dans le LiNbO3 broyé est beaucoup plus élevée que dans le LiNbO3 nanocristallin préparé chimiquement. Le premier échantillon de LiNbO3 présente une grande fraction volumique de régions interfaciales très désordonnées, qui semblent être responsables d'une diffusion rapide du Li et avoir une structure très similaire à celle de la forme amorphe. Cela contraste avec l'échantillon préparé chimiquement où ces régions ont une fraction volumique plus petite.