Li-Argyrodite

• Applicant: Professor Dr. Hans-Jörg Deiseroth
• Subject Area: Solid State and Surface Chemistry, Material Synthesis
• Term: from 2008 to 2012
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 67397100

Die Familie der Argyrodite besteht aus mehr als 100 kristallinen Feststoffen, deren Formeln sich durch Substitution vom Mineral Argyrodit Ag8GeS6 ableiten. Darunter sind zahlreiche Ag- und Cu Ionenleiter. Li Argyrodite waren bislang, mit Ausnahme der schlecht charakterisierten Verbindung Li7PS6 unbekannt, konnten aber in Form der kristallinen Verbindungen Li6PS5X (X: Cl, Br, I) kürzlich von uns erstmals phasenrein synthetisiert werden. Kristallstruktur- und NMR-Messungen deuten auf eine außergewöhnlich hohe Mobilität der Li+-Ionen („Superionenleiter") in einem großen Temperaturbereich hin, so dass diese neue Stoffklasse auch Anwendungsrelevanz für Li Akkus und Batterien besitzen könnte. Diese Vermutung wird auch durch erste Messungen der spezifischen Li Ionenleitung mittels Impedanzspektroskopie gestützt (10-3 bis 10-2 Scm-1 bei Zimmertemperatur). Die experimentellen Herausforderungen, die sich aus der Hydrolyseempfindlichkeit sowie den Schwierigkeiten der Synthese und der Charakterisierung dieser lithiumreichen Verbindungen ergeben, sind die Grundlage dieses Projektantrages. Im Rahmen der vorgesehenen Forschungsarbeiten wollen wir grundlegende festkörperchemische Untersuchungen (Synthese, Kristallstruktur, thermische Eigenschaften) an dieser neuen Stoffklasse durchführen. Durch bereits begonnene Kooperationen mit externen Arbeitsgruppen sollen die physikalischen Eigenschaften (Dynamik der Li+, Li Ionenleitung, spezifische Leitfähigkeit) weiter untersucht werden.

• DFG Programme: Research Grants