Les conducteurs ioniques rapides vitreux peuvent être utilisés comme électrolytes solides, matériaux cathodiques, fibres conductrices et verres électrochromes en raison de leur haute conductivité ionique et de leur bonne transparence. Si la conductivité des conducteurs est fortement dépendante de l'organisation des réseaux verriers, il est très difficile de caractériser finement la structure du verre, et ainsi la relation entre la conductivité et les structures de verre a rarement été rapportée. La résonance magnétique nucléaire (RMN) à l'état solide est extrêmement appropriée pour sonder les structures de verre en raison de ses capacités flexibles et complètes de détection des informations de structure des matériaux vitreux à l'échelle atomique.

Actuellement, le dopage des ions de métaux de transition dans les verres de phosphate a attiré une large attention puisque les ions de métaux de transition peuvent modifier de manière significative la conductivité électrique et les propriétés optiques des verres. L'ajout d'halogénure alcalin pourrait favoriser davantage la mobilité des ions.

Plus récemment, une équipe de recherche dirigée par l'Institut d'optique et de mécanique fine de Shanghai, Académie chinoise des sciences, a étudié en détail les structures de verres conducteurs ioniques au phosphate dopé au MoO3 à l'aide de plusieurs technologies de RMN à l'état solide. L'étude a été publiée dans le Journal de chimie physique C .

Dans leurs expériences, le bon de commande 5/2 a été remplacé par la même quantité de MoO3. Les environnements locaux de ³¹ P, ⁷ Li, et ³⁵ Cl ont été caractérisés par des spectres RMN à impulsion unique. La distribution et la connectivité des réseaux de phosphore ont été étudiées par des expériences de RMN bidimensionnelle. Des spectres Raman ont été utilisés pour détecter les environnements locaux de Mo. Les impédances complexes ont également été mesurées pour obtenir les conductivités ioniques de ces verres.

Ils ont constaté que la conductivité ionique était augmentée d'environ 250 fois avec la substitution de PO5/2 par MoO3, et la valeur maximale atteint 1,05×10 ^-5 S·cm ^-1 à 18 °C pour x =70. Dans ces verres, Les ions Cl- uniquement liés au Li ⁺ ions mais pas P ⁵⁺ ou Lu ⁶⁺ . Dans la plage de x ≤ 20, les phases de phosphore dominaient les réseaux de verres et les chaînes de phosphore étaient divisées en espèces de phosphore dimère Q ⁽¹⁾ 0Mo par Li ⁺ ions. Le nombre moyen de Li ⁺ ions dans la phase phosphore a été fortement augmenté. L'augmentation de la conductivité ionique devrait être principalement due à l'augmentation de Li ⁺ concentration en ions dans les phases phosphorées et génération d'une structure dimère plus lâche.

Cependant, dans la plage de 20 x ≤ 70, les espèces de phosphore dimère ont été progressivement brisées en orthophosphate Q ⁽⁰⁾ Espèce 1Mo dispersée dans des phases de molybdène. Depuis la baisse de PO 5/2 , un grand nombre de Li ⁺ ions progressivement transférés des phases d'oxyde de phosphore dans les phases d'oxyde de molybdène. Dans cette gamme, l'augmentation de la conductivité ionique devrait être due à l'augmentation de Li ⁺ conductivité ionique dans les phases de molybdène.

Cette étude développe un modèle complet d'évolution de la structure du verre avec des compositions et présente un aperçu approfondi des effets des compositions et des structures sur la conductivité ionique. Les résultats de ce travail pourraient être précieux pour les conceptions de composition d'électrolytes de verre.