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01.09.2012 | Original Paper | Ausgabe 3/2012

Journal of Sol-Gel Science and Technology 3/2012

Sol–gel synthesis of sodium and lithium based materials

Zeitschrift:
Journal of Sol-Gel Science and Technology > Ausgabe 3/2012
Autoren:
Sandra Hildebrandt, Andreas Eva, Philipp Komissinskiy, Claudia Fasel, Ingo Fritsch, Lambert Alff

Abstract

Sodium and lithium cobaltates are important materials for thermoelectric and battery applications due to their large thermoelectric power and ability to (de-) intercalate the alkali metal. For these applications, phase pure materials with controlled microstructure are required. We report on the sol–gel synthesis of sodium- and lithium-based materials by using acetate precursors. The produced Na2/3CoO2, Li(Ni1/3Mn1/3Co1/3)O2, and Li(Ni1/2Co1/2)O2 powders are phase pure with grain sizes below 1 μm. X-ray diffraction and energy-dispersive spectral analyses show that the cation stoichiometry is preserved in the lithium-based compounds. Despite the low temperatures, the sodium content is reduced by 1/3 as compared to the initial value. Chemical phases of the investigated powders are formed in the sol–gel route at temperatures typically 100–200 K lower than those used in the conventional solid-state synthesis of these materials. The suggested sol–gel synthesis is a low temperature process suited for production of phase pure and homogeneous materials with volatile cations.

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