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Ein lagerungsverbindung von Chalkogeniden

Ein lagerungsverbindung von Chalkogeniden . Yoolim Kim 06.07.10. Gliederung. Einleitung Definition: Interkalation Motivation Interkalation von Chalkogenidverbindungen Zusammenfassung Literatur. 1. Einleitung. 1.1 Definition: Interkalation?

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Ein lagerungsverbindung von Chalkogeniden

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Presentation Transcript

  1. Einlagerungsverbindung von Chalkogeniden Yoolim Kim 06.07.10

  2. Gliederung • Einleitung • Definition: Interkalation • Motivation • Interkalation von Chalkogenidverbindungen • Zusammenfassung • Literatur

  3. 1. Einleitung 1.1 Definition: Interkalation? Die Einlagerung von Molekülen, Ionen in chemischen Schichtverbindungen.

  4. 1. Einleitung 1.2 Motivation • Wichtige Eigenschaften der Interkaltionsreaktion • Topotaktische Reaktion → neu stabile und metastabile Verbindungen mit modifizierten physikalischen Eingenschaften → Die technische Umseztung der Ergebnisse im Gebiet der Elektonen-/Ionenleiter. • Ionentransportmechanismen → Bsp.für gemischte Ionen-und Elektronenleiter → Der Einlagerungsprozeß entweder auf chem. oder eleltrochem. Wege → Anwendung: eine Li-Batterie (eine Akkumulationsbatterie) • Anisotrope Bindungsverhalten → Der zweidimensionale charakter → Die Schichten in den Verbindungen leicht verschiebbar → Anwendung : Schmiermittel

  5. 1. Einleitung 1.3 Bsp. für Interkalierbare Schichtverbindungen Basistextchemie, AnorganischeMaterialien, Mark T.Weller

  6. 1. Einleitung • 1.4 Schichtverbindungen (Wirtsgitter) Man unterscheidet Wirtsgitter: • Wirtsgitter, die Nichtleiter sind ,deren effektive Ladung bei Einlagerungsreaktion konstant bleibt. • Elektronisch leitende Wirtsgitter, deren effektive Ladung sich duch Einlagerung verändern lässt.

  7. 2. Interkalation von Chalkogenidverbindungen 2.1 Chalkogenide Schichtverbindungen(MX₂) Oktaederisch Trogonal-prismatisch D.F.Shriver, P.W.Atkins C.H.Langford, Andorganische Chemie

  8. 2. Interkalation von Chalkogenidverbindungen 2.1 Chalkogenide Schichtverbindungen(MX₂) Oktaedrisch M(Ü.metalle) =Ta,Ti,Zr,Hf ∙∙∙ X(Chalkogenide) =S,Se,Te Trigonal prismatisch M(Ü.Metalle) =Mo,W,Nb X(Chalkogenide) =S,Se

  9. 2. Interkalation von Chalkogenidverbindungen 2.2 StapelungderSchichten OktaderischTrigonalprismatisch Physica 99 B (1980) 3-11 ,Structural Chemistry of layered materials and their intercalates

  10. 2. Interkalation von Chalkogenidverbindungen 2.2 StapelungderSchichten -Polytypen (nachRamsdellsch’eNomenklatur) L.S.Ramsdell, Am.Mineralogist 32 (1947)64 Physica 99B (1980)3-11,Structural chemistry of layered materials and their intercalates

  11. 2. Interkalation von Chalkogenidverbindungen 2.3 Bändermodell

  12. 2. Interkalation von Chalkogenidverbindungen 2.4 Bändermodell von Metalldichalkogeniden Allgemein Oktaedrisch Trigonal-prismatisch D.F.Shriver,P.W.Atkins,C.H.Langford, Anorganische Chemie

  13. 2. Interkalation von Chalkogenidverbindungen 2.5 Gäste Moleküle • Metall-Ionen • Sovatisierte Ionen (OH- ) • molekulare Ionen (NH₃,H₂O) Basistextchemie, AnorganischeMaterialien, Mark T.Weller Intercalation Chemistry,Electron/Ion Transfer Reactions

  14. 2. Interkalation von Chalkogenidverbindungen 2.6 Elektronentransferschema Progress in Intercalation Research,W.Müller-Warmuth and R.Schöllhorn Ein reversibler Elektronenaustausch auf einem geeigneten Energieniveau der elektronischen Bänderstruktur des Wirtes

  15. 2. Interkalation von Chalkogenidverbindungen 2.7 Interkalierte Chalkogenidverbindungen Bsp. LiTiS₂ • Eine oktaderische Struktur - Synthese über die elektrochemische Methode Anode: Li → Li† + e Kathode: TiS₂ + Li† +e → LiTiS₂ - Anwendung: Batterie

  16. 3. Zusammenfassung • Interkalation Eine Einlagerungsreaktion von Gästen in die Schichtverbindung • Chalkogenidschichtverbindung(Wirtsgitter,MX₂) BSp. TaS₂(Oktaedrische Struktur, Leiter), MoS2(Trigonal-prismatische, Halbleiter) • Gäste Moleküle Alkalimetalle, Amine und elektronenreiche Übergangsmetall-Komplexe • Interkalierte Chalkogenidverbindung Bsp. LiTiS₂ (Batterie)

  17. Vielen Dank für die Aufmersamkeit!

  18. 4. Literaturen • Basistext chemie AC Materialien, Mark T. Weller • Progress in Intercalation Resarch, W.Müller.Warmath,R-Schöllhorn • D.F.Shriver,P.W.Atkins,C.H.Langfortd, AC • Antohny R.West, Solid State chemistry and its Applications • J.Heck,W.kaim, M.Weidenbruch, AC, D.F.shriver,P.w.Atkins,C.H.Langford • Understanding Batteries,R.M.Dell and D.A.J.Rand • Structural chemistry of layered materials and their intercalates,Jean Rouxel • Electron/Ion-Transfer reactions of solids with different lattice dimensionality, R.Schöllhorn • The Lithium intercalates of ther tranition metal dichalcogenides, M.Stanley Whittingham and Fred R.Gamble Jr • Solid State chemistry compounds,A.K.cheetham and Peter Day

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