Synthesis-kontrollierte Kationlöslichkeit in festen Natriumionenleitern Na2+xZr1–xInxCl6

Mechanochemisch synthetisierte Natriumhalogenid-Festlösungen mit der allgemeinen Formel Na2+xZr1–xMxCl6, als eine Klasse potenzieller Katholyte, zeigen im Vergleich zu ihren Elternmaterialien wie Na3YCl6 vielversprechenden ionischen Transport. Der Einfluss nachfolgender Wärmebehandlungsprotokolle auf die Struktur und Transporteigenschaften dieser Materialien ist jedoch noch nicht vollständig verstanden. In dieser Arbeit werden eine Reihe von Na2+xZr1–xInxCl6 Festlösungen durch Kugelmühlen mit anschließender Anlöti- rung bei unterschiedlichen Temperaturen vorbereitet. Röntgenbeugungsanalysen zeigen eine vollständige Indiumlöslichkeit in Na2+xZr1–xInxCl6, wenn bei niedrigen Temperaturen synthetisiert und in der Phase P21/n kristallisiert wird. Im Gegensatz dazu wird bei höheren Wärmebehandlungstemperaturen eine Exsolution beobachtet, da die indiumreiche Verbindung Na2+xZr1–xInxCl6 dazu neigt, sich teilweise in die trigonal P3̅1c-Phase zu transformieren. Durch die Bewertung der ionischen Leitfähigkeit der unterschiedlich synthetisierten Na2+xZr1–xInxCl6-Reihe können wir den synergistischen Effekt des Na+/Vakanzenverhältnisses und der Kristallinität auf den Natriumionentransport in dieser Materialklasse zeigen.