Li ion dynamics in a LiAlO 2 single crystal studied by 7Li NMR spectroscopy and conductivity measurements

verfasst von
Sylvio Indris, Paul Heitjans, Reinhard Uecker, Bernhard Roling
Abstract

Dynamics of lithium ions in solid materials is a key parameter for applications such as electrode materials for lithium ion batteries. The Li diffusion in single crystalline γ-LiAlO 2 was studied with temperature-dependent 7Li NMR spectroscopy and conductivity measurements. The NMR measurements include a detailed study of the temperature dependence of static spectra and spin-lattice relaxation rate measurements. A combination of these methods allowed us to study diffusion coefficients over a range of more than seven decades. The range covered was 10 -20 to 10 -13 m 2 s -1 corresponding to jump rates between 10 0 and 10 7 s -1. An activation energy of about 1 eV was found. The hopping between crystallographically equivalent Li sites was explicitly verified by coalescence of quadrupole satellites in the NMR spectra.

Organisationseinheit(en)
Institut für Physikalische Chemie und Elektrochemie
Externe Organisation(en)
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Leibniz-Institut für Kristallzüchtung (IKZ)
Philipps-Universität Marburg
Typ
Artikel
Journal
Journal of Physical Chemistry C
Band
116
Seiten
14243-14247
Anzahl der Seiten
5
ISSN
1932-7447
Publikationsdatum
12.07.2012
Publikationsstatus
Veröffentlicht
Peer-reviewed
Ja
ASJC Scopus Sachgebiete
Elektronische, optische und magnetische Materialien, Energie (insg.), Physikalische und Theoretische Chemie, Oberflächen, Beschichtungen und Folien
Ziele für nachhaltige Entwicklung
SDG 7 – Erschwingliche und saubere Energie
Elektronische Version(en)
https://doi.org/10.1021/jp3042928 (Zugang: Unbekannt)