Способы получения наноструктурированных стекол

Разделение же зарядов  можно осуществить устройством  аналогичным для зарядки автомобильных  аккумуляторов, путём пропускания  через электроды и электролит электрического тока. Однако в данном случае речь не идёт о самостоятельном процессе. Его здесь нет.

Элементы же самостоятельного процесса, равно как и суперионная проводимость, проявляют себя в простом эксперименте, известном каждому из школьного курса физики.

Электрическую палочку включают последовательно в цепь источника  тока и лампочки. Включат цепь. Тока нет. Нагревают стеклянную палочку при включенной цепи. При достижении определённой температуры лампочка начинает гореть, так как возникает ионная проводимость. Убираем подогрев, лампочка продолжает гореть, более того температура стеклянной палочки увеличивается до тех пор, пока не оплавится один из её участков. Цепь разомкнётся.

Принцип работы ионно-литиевого аккумулятора рисунка 7, приведён в статье д.х.н. А. К. Иванова-Шица (Институт кристаллографии РАН, Москва) [13]. Основан он на суперионной проводимости диэлектрика.

Существование суперионной проводимости во многом зависит от структурных особенностей материала:

• чтобы ионы могли перемещаться, энергетически близких кристаллографических позиций для размещения потенциально подвижных ионов в элементарной ячейке должно быть больше, чем самих ионов;
• энергия разупорядочения ионов по позициям в кристаллической решётке и энергия, затрачиваемая на движение, должны быть малыми (~kT). Энергетические барьеры между соседними позициями должны быть небольшими (в сравнении с kT), что при наличии в кристаллической решётке вакантных мест приведёт к статистическому распределению мобильных ионов по разрешённым позициям;
• в кристаллической структуре «сетка каналов» для движения ионов должна быть сквозной, в противном случае быстрое движение заряженных частиц будет возможным лишь в пределах одной или нескольких элементарных ячеек.

Рисунок 8 - Подвижные положительные ионы лития, натрия, как аквалангисты, могут легко перемещаться в пространстве между рифами — атомами кремния и кислорода в расплаве — Si_nO_2n+3Na_m

Перечисленным требованиям  удовлетворяют лишь особые кристаллы, в структуре которых для атомов одного или нескольких сортов отсутствует дальний порядок в их пространственном расположении, хотя для остальных частиц дальний порядок сохраняется. Такие соединения рассматриваются как кристаллы с собственным структурным разупорядочением.

Всем перечисленным требованиям отвечает большое количество сетклообразующих материалов вещества нестехиометрического состава, с внесёнными в решётку подвижными ионами лития, натрия или других, подлежащих получению в особо чистом виде металлов.

Ионная проводимость твёрдых электролитов обеспечивается переносом самых различных ионов — одно-, двух-, трёхзарядных катионов (Ag⁺, Cu⁺, Li⁺, Na⁺, Rb⁺, Tl⁺, Cs⁺, Ca²⁺, Zn²⁺, Mg²⁺, Pb²⁺, Al³⁺, Sc³⁺, Ce³⁺, Eu³⁺) и анионов (F^-, Cl^-, Br^-, O^2-, S^2-). Существуют материалы, где носителями заряда служат ионы двух или даже трёх сортов, и вещества со смешанной ионно-электронной проводимостью.

Особый интерес пред