TU Darmstadt / ULB / TUbiblio

Changes in the crystal and electronic structure of LiCoO2 and LiNiO2 upon Li intercalation and de-intercalation

Laubach, Sonja ; Laubach, Stefan ; Schmidt, Peter C. ; Ensling, David ; Schmid, Stefan ; Jaegermann, Wolfram ; Thißen, Andreas ; Nikolowski, Kristian ; Ehrenberg, Helmut (2009)
Changes in the crystal and electronic structure of LiCoO2 and LiNiO2 upon Li intercalation and de-intercalation.
In: Physical Chemistry Chemical Physics, 11 (17)
doi: 10.1039/b901200a
Artikel, Bibliographie

Kurzbeschreibung (Abstract)

LixCoO2 and LixNiO2 (0.5 < x < 1) are used as prototype cathode materials in lithium ion batteries. Both systems show degradation and fatigue when used as cathode material during electrochemical cycling. In order to analyze the change of the structure and the electronic structure of LixCoO2 and LixNiO2 as a function of Li content x in detail, we have performed X-ray diffraction studies, photoelectron spectroscopy (PES) investigations and band structure calculations for a series of compounds Lix(Co,Ni)O2 (0 < x[less-than-or-eq] 1). The calculated density of states (DOS) are weighted by theoretical photoionization cross sections and compared with the DOS gained from the PES experiments. Consistently, the experimental and calculated DOS show a broadening of the Co/Ni 3d states upon lithium de-intercalation. The change of the shape of the experimental PES curves with decreasing lithium concentration can be interpreted from the calculated partial DOS as an increasing energetic overlap of the Co/Ni 3d and O 2p states and a change in the orbital overlap of Co/Ni and O wave functions.

Typ des Eintrags: Artikel
Erschienen: 2009
Autor(en): Laubach, Sonja ; Laubach, Stefan ; Schmidt, Peter C. ; Ensling, David ; Schmid, Stefan ; Jaegermann, Wolfram ; Thißen, Andreas ; Nikolowski, Kristian ; Ehrenberg, Helmut
Art des Eintrags: Bibliographie
Titel: Changes in the crystal and electronic structure of LiCoO2 and LiNiO2 upon Li intercalation and de-intercalation
Sprache: Englisch
Publikationsjahr: März 2009
Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: Physical Chemistry Chemical Physics
Jahrgang/Volume einer Zeitschrift: 11
(Heft-)Nummer: 17
DOI: 10.1039/b901200a
Kurzbeschreibung (Abstract):

LixCoO2 and LixNiO2 (0.5 < x < 1) are used as prototype cathode materials in lithium ion batteries. Both systems show degradation and fatigue when used as cathode material during electrochemical cycling. In order to analyze the change of the structure and the electronic structure of LixCoO2 and LixNiO2 as a function of Li content x in detail, we have performed X-ray diffraction studies, photoelectron spectroscopy (PES) investigations and band structure calculations for a series of compounds Lix(Co,Ni)O2 (0 < x[less-than-or-eq] 1). The calculated density of states (DOS) are weighted by theoretical photoionization cross sections and compared with the DOS gained from the PES experiments. Consistently, the experimental and calculated DOS show a broadening of the Co/Ni 3d states upon lithium de-intercalation. The change of the shape of the experimental PES curves with decreasing lithium concentration can be interpreted from the calculated partial DOS as an increasing energetic overlap of the Co/Ni 3d and O 2p states and a change in the orbital overlap of Co/Ni and O wave functions.

Zusätzliche Informationen:

SFB 595 Cooperation A3, B4, C1

Fachbereich(e)/-gebiet(e): 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften
11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft
11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft > Fachgebiet Oberflächenforschung
Zentrale Einrichtungen
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung > A - Synthese
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung > A - Synthese > Teilprojekt A3: Grenzflächen und dünne Schichten von Ionenleitern: Elektronische Struktur, elektrochemische Potentiale, Defektbildung und Degradationsmechanismen
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung > B - Charakterisierung
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung > B - Charakterisierung > Teilprojekt B4: In situ Untersuchungen der Degradation von Interkalationsbatterien und deren Modellierung
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung > C - Modellierung
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung > C - Modellierung > Teilprojekt C1: Quantenmechanische Computersimulationen zur Elektronen- und Defektstruktur oxidischer Materialien
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio)
Hinterlegungsdatum: 04 Aug 2011 08:12
Letzte Änderung: 25 Mär 2015 21:08
PPN:
Export:
Suche nach Titel in: TUfind oder in Google
Frage zum Eintrag Frage zum Eintrag

Optionen (nur für Redakteure)
Redaktionelle Details anzeigen Redaktionelle Details anzeigen