Synthesis and characterization of potentially ion conducting Germanides, Stannides and Plumbides of Lithium and Sodium

• Applicant: Professor Dr. Rainer Pöttgen
• Subject Area: Solid State and Surface Chemistry, Material Synthesis
• Term: from 2001 to 2004
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5318316

Zunächst sollen systematische präparative Untersuchungen in ternären und quaternären Systemen Lithium(Natrium)/Übergangs- metall/Germanium(Zinn, Blei) mit den einwertigen Kationen Li+ und Na+ als ionenleitender Komponente durchgeführt werden. Diese intermetallischen Verbindungen sind potentielle kristalline gemischte Ionenleiter (elektronische und ionische Leitfähigkeit), die aus vorwiegend kovalent gebundenen Polyanionengerüsten aufgebaut sind, in deren Kanäle die Lithium- und Natriumkationen geordnet oder ungeordnet vorliegen können. An solchen Verbindungen soll das dynamische Verhalten der mobilen Kationen untersucht werden. Primäres Ziel ist die Synthese und Charakterisierung neuer Verbindungen, wobei der Einsatz solcher Substanzen für Legierungsanodenmaterialien im Batteriebereich möglich ist. Über röntgenographische Untersuchungen (temperaturabhängige Pulver und Einkristallmethoden) sowie spektroskopische (Festkörper-NMR, 119Sn-Mössbauer-Spektrosko- pie), thermoanalytische und Leitfähigkeitsmessungen sollen Struktur-Eigenschaftskorrelationen herausgearbeitet werden, auf deren Basis die Ionenleiter gezielt modifiziert werden sollen. Unterstützend zu den präparativen Untersuchungen sollen Bandstrukturrechnungen zum besseren Verständnis der chemischen Bindung durchgeführt werden. Dieses Projekt wurde als Teilprojekt A3 im SFB 458 an der Universität Münster begonnen. Unsere fundierten präparativen Arbeiten sollten neue ionenleitende Materialien in den Sonderforschungsbereich einbringen und waren somit ein essentieller, präparativ orientierter Bestandteil des Sonderforschungsbereichs. Diese enge Kooperation soll auch in den nächsten Jahren mit den münsteraner Projektpartnern von München aus mit voller Kraft weitergeführt werden.

• DFG Programme: Research Grants