Bismut trioksida (Bi₂O₃) wujud dalam empat bentuk kristal: , , , dan δ. Bentuknya adalah yang paling stabil pada suhu bilik, mempamerkan sistem kristal monoklinik kuning. Apabila suhu meningkat kepada 729 darjah, ia berubah menjadi bentuk δ, yang mempunyai struktur fluorit padu dan mempamerkan kekonduksian ion oksigen yang sangat baik.
Dari perspektif struktur kristal, sifat polihabluran bismut trioksida menentukan sifat fizikal dan elektrokimianya di bawah keadaan suhu yang berbeza:
-Bi₂O₃ (Rendah-Fasa Stabil Suhu)
Jenis Struktur: Sistem monoklinik, bentuk paling stabil pada suhu bilik.
Ciri-ciri Fizikal: Kelihatan sebagai serbuk kuning pucat hingga kecoklatan-kuning atau hablur, dengan ketumpatan relatif lebih kurang 8.9 dan takat lebur kira-kira 825 darjah .
Kekonduksian Elektrik: Ion oksigen mempunyai kekonduksian elektrik yang rendah, tetapi ia digunakan secara meluas sebagai bahan tambahan asas dalam seramik elektronik.
-Bi₂O₃ (Tinggi-Fasa Metastabil Suhu)
Jenis Struktur: Sistem kristal tetragonal, biasanya terbentuk sekitar 650 darjah .
Rupa: Kristal kuning terang kepada oren, ketumpatan relatif 8.55, takat lebur lebih kurang 860 darjah .
Kestabilan: Kekal metastabil apabila disejukkan, tetapi mudah berubah menjadi fasa dalam-storan jangka panjang.
-Bi₂O₃ (Tinggi-Fasa Metastabil Suhu)
Jenis Struktur: Kekisi padu-berpusat badan, terbentuk pada kira-kira 639 darjah .
Keadaan Kejadian: Terbentuk semasa proses penyejukan fasa δ; agak jarang dan kurang dipelajari.
δ-Bi₂O₃ (Fasa Stabil Suhu-Tinggi)
Jenis Struktur: Muka-struktur mineral fluorit padu berpusat, stabil melebihi 729 darjah , cair pada 824 darjah .
Ciri Teras: Kira-kira 1/4 daripada tapak ion oksigen dalam kekisi kristal kosong, menghasilkan kekonduksian ion oksigen yang sangat tinggi (sehingga 1 S/cm), menjadikannya tempat liputan penyelidikan dalam-bahan elektrolit keadaan pepejal.
Aplikasi: Sesuai untuk peranti tenaga seperti sel bahan api oksida pepejal (SOFC) dan penderia oksigen.
