Geschichtete Steinsalzstruktur: Was ist damit gemeint?

Struktur, in der sich in einer dichtesten Packung von Sauerstoff Lithium- und Übergangsmetallschichten abwechseln. Kathoden auf Basis von LiCoO₂ und LiNiO₂ haben diese Struktur; Li⁺ bewegt sich zweidimensional zwischen den Schichten.

Japanische Bezeichnung: 層状岩塩型構造

„Geschichtete Steinsalzstruktur“ kommt in 1 Übungsfrage aus 1 Thema vor, darunter Batterie- und Energiewerkstoffe.

Fachgebiet: Batterie- und Energiewerkstoffe

Selbst ausprobieren: Fragen zu Geschichtete Steinsalzstruktur

Welche Zuordnung von Kathodenmaterialien für Lithium-Ionen-Batterien zu ihren Kristallstrukturen ist richtig?

  1. ALiCoO₂: Spinellstruktur, LiMn₂O₄: Olivinstruktur, LiFePO₄: geschichtete Steinsalzstruktur
  2. BLiCoO₂: geschichtete Steinsalzstruktur, LiMn₂O₄: Spinellstruktur, LiFePO₄: Olivinstruktur
  3. CLiCoO₂: Olivinstruktur, LiMn₂O₄: geschichtete Steinsalzstruktur, LiFePO₄: Spinellstruktur
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Lösung: B. LiCoO₂: geschichtete Steinsalzstruktur, LiMn₂O₄: Spinellstruktur, LiFePO₄: Olivinstruktur

LiCoO₂ hat eine geschichtete Steinsalzstruktur (α-NaFeO₂-Typ), in der sich Li- und Co-Schichten innerhalb einer dichtesten Packung von Sauerstoff abwechseln; Li⁺ bewegt sich zweidimensional zwischen den Schichten. LiMn₂O₄ hat Spinellstruktur mit dreidimensional verbundenen Li⁺-Pfaden im Mn-O-Gerüst und eine Arbeitsspannung von ca. 4 V. LiFePO₄ hat dieselbe Olivinstruktur wie das Mineral Olivin; Li⁺ bewegt sich entlang eindimensionaler Kanäle in einem Gerüst aus PO₄-Tetraedern und FeO₆-Oktaedern, und die Arbeitsspannung beträgt ca. 3,4 V. Die beiden anderen Aussagen vertauschen die Namen dieser drei Strukturen. Schicht-, Spinell- und Olivinstruktur sind die drei Grundstrukturen, nach denen man Kathodenmaterialien einteilt.

„Geschichtete Steinsalzstruktur“ in den Erläuterungen

Fragen, in denen „Geschichtete Steinsalzstruktur“ vorkommt (1)

  1. Welche Zuordnung von Kathodenmaterialien für Lithium-Ionen-Batterien zu ihren Kristallstrukturen ist richtig?

Verwandte Begriffe

Spinellstruktur Olivinstruktur Festelektrolyt Polymerelektrolytbrennstoffzelle Shockley-Queisser-Grenze Theoretische Kapazität Thermoelektrische Gütezahl

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