Протонная проводимость, структурные и термические свойства (1-x)CsH-=SUB=-2-=/SUB=-PO-=SUB=-4-=/SUB=--xBa(H-=SUB=-2-=/SUB=-PO-=SUB=-4-=/SUB=-)-=SUB=-2-=/SUB=-

С целью создания высокопроводящих протонных электролитов в среднетемпературной области впервые исследованы структурные, электротранспортные и термодинамические свойства системы (1-x)CsH 2 PO 4 -xBa(H 2 PO 4 ) 2 в широкой области составов (x=0.1-0.4). При x=0-0.1 наблюдалось образование разупорядоченных твердых растворов замещения, изоструктурных CsH 2 PO 4 (P2 1 /m), с уменьшением параметров элементарной ячейки и значительным ростом протонной проводимости вследствие образования вакантных позиций в подрешетке цезия и ослабления системы водородных связей. При x=0.15-0.4 образуются гетерофазные высокопроводящие системы, демонстрирующие высокие значения протонной проводимости ~10 -2 S/cm при x=0.15-0.2, стабильные при длительных изотермических выдержках и низкой влажности (T~200-210 o C, RH~15%). Фазовый переход исчезает, энергия активации проводимости снижается от 0.9 до 0.55 eV при x=0.2. Проводимость высокотемпературной фазы не изменяется с ростом доли Ba(H 2 PO 4 ) 2 до x=0.2. Обсуждаются механизмы переноса протонов. Показано, что при x>0.10 возрастает вклад в проводимость протонов молекул воды, адсорбированной на границе раздела фаз композитных систем. Работа выполнена при частичной финансовой поддержке РФФИ (проект N 15-08-08961). DOI: 10.21883/FTT.2017.09.44855.058