Zur Fehlordnung im System Li1+xMn2-yO4-d

Lithiummanganoxid ist bekannt als preiswertes und ungiftiges Elektrodenmaterial in sekundären Lithiumionenzellen. Das Spinellsystem (Li1+xMn2-yO4-d) kristallisiert bei Zimmertemperatur in der Raumgruppe Fd-3m. Das Zyklenverhalten dieser Substanz in einer Batterie ist von großem wirtschaftlichen Interesse bei der Produktion von Batteriezellen. Es wurde gezeigt, dass zusätzlich eingebautes Lithium die Zyklenstabilität signifikant erhöht. In dieser Arbeit wurde Spinellmaterial mit unterschiedlichen Lithiumüberschußgehalten hergestellt und durch Röntgen- und Neutronenpulverbeugung charakterisiert. Die Röntgenabsorption (EXAFS) wurde zur detaillierten Betrachtung der Intercalation des Arbeitsions Lithium angewendet. Es hat sich gezeigt, das das Überschußlithium vermutlich auf kristallographische Plätze mit der Wykoff-Bezeichnung 8b eingelagert wird. Zusätzlich wurden temperaturabhängige und sauerstoffpartialdruckabhängige Messungen an den Probenmaterialen durchgeführt, um Aussagen zum Stabilitätsbereich der Phase machen zu können.