Polaron transport mechanism in maricite NaFePO4: A combined experimental and simulation study
Polaron transport mechanism in maricite NaFePO4: A combined experimental and simulation study
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海云石 NaFePO4 中的极化子输运机制：实验与模拟相结合的研究
DOI：
10.1016/j.jpowsour.2020.228348
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发表时间：
2020
影响因子：
9.2
通讯作者：
P. Kaghazchi
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
M. Sharma;Sevi Murugavel;P. Kaghazchi
本文首次采用实验与理论相结合的方法，系统地研究了不同晶粒尺寸的海硅酸盐nafepo4的电子性质。用交流阻抗谱法研究了不同晶粒尺寸的海硅酸盐nafepo4结构中极化子在不同温度范围内的输运行为。随着晶体尺寸的减小，我们观察到极化电导率在纳米水平上比其块状对应物提高了大约一个数量级。在Mott极化子跳变模型的框架内分析了随温度变化的直流电导率，并提取了与极化子跳变过程相关的各种物理参数。此外，通过引入一个由密度泛函理论计算空穴极化子迁移势垒的近似Mott模型，我们评估了极化子电导率作为晶体尺寸的函数，与实验数据基本一致。极化电导率随晶粒尺寸的减小而增强是由于极化子浓度的增加、跳跃长度的减小和迁移势垒的降低共同作用的结果。
We report, for the first time, systematic investigations on electronic properties of maricite NaFePO4with different crystallite sizes by a combined experimental and theoretical approach. Ac impedance spectroscopy has been used to study the polaron transport behaviour in maricite NaFePO4structure with different crystallite sizes over a wide range of temperatures. With the decrease in crystallite size, we observe a polaronic conductivity enhancement of approximately an order of magnitude at the nanoscale level as compared with its bulk counterpart. The temperature dependent dc conductivity has been analysed within the framework of the Mott model of polaron hopping and various physical parameters relevant for the polaron hopping process were extracted. Additionally, by introducing an approximated Mott model with calculated hole polaron migration barrier from density functional theory, we evaluated the polaronic conductivity as function of crystallite size in fair agreement with experimental data. The enhanced polaronic conductivity with crystallite size reduction is found to be due to the combined effect of increased polaron concentration, reduced hopping length, and lowered migration barrier.
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DOI：
--
发表时间：
1999
期刊：
影响因子：
--
作者：
D. Sidebottom
通讯作者：
D. Sidebottom
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DOI：
10.1039/c9cp03838h
发表时间：
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M. Sharma;P. Kaghazchi;Sevi Murugavel
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P. Kaghazchi
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