Flotte Festkörperreaktion

Eine Festkörperreaktion, die nicht wie üblich Tage bis Monate bei hohen Temperaturen abläuft, zeigt die Arbeitsgruppe um Chapman von der Stony-Brook-Universität, New York. Sie untersuchte die Reaktion von TiO₂ mit Li₂CO₃ zu Li₄Ti₅O₁₂, einem Anodenmaterial für Lithiumionenbatterien. Mit einem speziellen Reaktor erhitzten die Forschenden ihre Probe in wenigen Sekunden auf die Reaktionstemperatur, beispielsweise 725 °C. Währenddessen und danach untersuchten sie diese mit Synchrotron-Pulverdiffraktometrie. Damit bestimmten sie fortlaufend die Menge an Edukten, Intermediaten und Produkten und untersuchten die Kinetik der Reaktion. Bei 725 °C bilden sich das Zwischenprodukt Li₂TiO₃ und das Produkt Li₄Ti₅O₁₂ bereits innerhalb einer Minute. Die Autoren führen die schnelle Reaktionskinetik darauf zurück, dass sich die Ionen schnell im Reaktionsgemisch bewegen. JH

• J. Am. C

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