Analisis tapak yang diduduki/dikosongkan bagi anod Lithium Titanium Oxide : Bagaimanakah kita boleh mendapatkan spektrum Lithium NMR keadaan pepejal resolusi tinggi?

Bateri sekunder litium ion menggunakan litium titanium oksida (LTO) jenis spinel sebagai bahan elektrod negatif adalah sangat baik dalam ciri keselamatan dan kitaran kerana kestabilan kimianya, dan telah pun digunakan secara praktikal. Mekanisme tindak balas LTO dalam LIB yang terkenal sebagai peralihan dua fasa diterangkan seperti berikut.
(Li₃)^8a(LiTi₅)^16dO₁₂ + 3Li⁺ + 3e^- ←→ (Li₆)^16c(LiTi₅)^16dO₁₂

Untuk menganalisis tapak yang diduduki / dikosongkan semasa memasukkan/penyingkiran Li, adalah wajar untuk membezakan tiga tapak, 8a, 16d dan 16c. Walau bagaimanapun, perbezaan anjakan kimia antara tapak 8a dan 16d adalah sangat kecil, dan hanya isyarat tunggal boleh disahkan dengan lebar garisan lebar dalam yang sangat sensitif dan biasa digunakan. ⁷Li spektrum NMR keadaan pepejal seperti ditunjukkan dalam Rajah 1a.

⁶Li MAS NMR

 Terdapat juga ⁶Atom Li yang boleh diperhatikan oleh NMR. Walaupun sensitiviti adalah kira-kira 1/30 daripada ⁷Li disebabkan kelimpahan semula jadi dan nisbah magnet yang lebih kecil, momen kuadrupol yang lebih kecil dan gandingan dipolar homonuklear menghasilkan lebar garisan yang lebih sempit daripada ⁷Li. Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1b, tapak 8a dan 16d boleh dibezakan dalam ⁶Spektrum NMR keadaan pepejal Li Walaupun pengukuran mengambil masa, tiub sampel NMR keadaan pepejal tipikal, seperti diameter 3.2mm, boleh memperoleh spektrum.

Sampel disediakan oleh Dr. M. Kitta (AIST)

Sebahagian daripada spektrum dalam nota aplikasi ini adalah daripada kertas dalam yang berikut.
M. Kitta, T. Kojima, R. Kataoka, K. Yazawa, dan K. Tada ACS Appl. Mater. Antara Muka 2020, 12, 8, 9322-9331

Sila lihat fail PDF untuk mendapatkan maklumat tambahan.
Tetingkap lain terbuka apabila anda mengklik.

PDF 292KB