Oxid vizmutitý (Bi₂O3) existuje ve čtyřech krystalických formách: , , , a 5. Forma je nejstabilnější při pokojové teplotě, vykazuje žlutý monoklinický krystalový systém. Když teplota stoupne na 729 stupňů, přemění se na δ formu, která má kubickou fluoritovou strukturu a vykazuje vynikající vodivost kyslíkových iontů.
Z hlediska krystalové struktury určuje polykrystalická povaha oxidu bismutitého jeho fyzikální a elektrochemické vlastnosti za různých teplotních podmínek:
-Bi₂O₃ (nízká{1}}stabilní fáze)
Typ struktury: Monoklinický systém, nejstabilnější forma při pokojové teplotě.
Fyzikální vlastnosti: Vypadá jako světle žlutý až hnědožlutý- prášek nebo krystaly s relativní hustotou přibližně 8,9 a bodem tání přibližně 825 stupňů .
Elektrická vodivost: Kyslíkové ionty mají nízkou elektrickou vodivost, ale je široce používán jako základní přísada v elektronické keramice.
-Bi₂O₃ (vysoko{1}}teplotní metastabilní fáze)
Typ struktury: Tetragonální krystalový systém, typicky tvoří kolem 650 stupňů.
Vzhled: Jasně žluté až oranžové krystaly, relativní hustota 8,55, bod tání přibližně 860 stupňů.
Stabilita: Po ochlazení zůstává metastabilní, ale během-dlouhodobého skladování se snadno transformuje do fáze.
-Bi₂O₃ (vysoko{1}}teplotní metastabilní fáze)
Typ struktury: Těleso-centrovaná kubická mřížka, vytvořená pod úhlem přibližně 639 stupňů.
Podmínky výskytu: Vzniká během procesu ochlazování fáze δ; poměrně vzácné a málo prozkoumané.
δ-Bi₂O₃ (vysoko-teplotně stabilní fáze)
Typ struktury: Fac{0}}centrovaná minerální struktura kubického fluoritu, stabilní nad 729 stupňů, tající při 824 stupních.
Základní charakteristiky: Přibližně 1/4 míst pro ionty kyslíku v krystalové mřížce je prázdná, což má za následek extrémně vysokou vodivost kyslíkových iontů (až 1 S/cm), což z ní činí výzkumný hotspot v pevných -látkách elektrolytů.
Použití: Vhodné pro energetická zařízení, jako jsou palivové články s pevným oxidem (SOFC) a kyslíkové senzory.
