Explore full metrics on Scilit
(Calculated once Scilit publication data is synced: current year − year of first publication + 1)
<mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>LiMn</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1.5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Ni</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0.5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">O</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi>δ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math>LiMn1.5Ni0.5O4−δ , a potential lithium-battery cathode, vary with temperature, as observed in samples quenched from different temperatures and by in situ diffraction and thermogravimetry techniques. When prepared in high <mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">O</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math>O2 pressure, this cation-ordered spinel is oxygen-stoichiometric, <mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mi>δ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math>δ=0 , space group <mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mn>32</mml:mn></mml:mrow></mml:math>P4332 . Upon heating between 650 and <mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mn>680</mml:mn><mml:mo>°</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">C</mml:mi></mml:mrow></mml:math>680°C , increasing oxygen deficiency occurs exclusively in <mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>MnO</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math>MnO6 octahedra and <mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mi>Mn</mml:mi><mml:mo>–</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">O</mml:mi><mml:mo>–</mml:mo><mml:mi>Mn</mml:mi></mml:mrow></mml:math>Mn–O–Mn bonds, which induces a volume increase of the 12d octahedra, a reduction of Mn as shown by X-ray absorption near-edge structure, equalization of <mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mi>Mn</mml:mi><mml:mo>–</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">O</mml:mi></mml:mrow></mml:math>Mn–O and <mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mi>Ni</mml:mi><mml:mo>–</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">O</mml:mi></mml:mrow></mml:math>Ni–O bond lengths, and disordering of Mn, Ni on octahedral sites. Hence, the transformation to space group <mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:math>Fd3¯m , shown by Rietveld refinement of variable-temperature neutron diffraction data, is a direct consequence of oxygen loss from the structure. On further oxygen loss, a second phase transformation occurs to give a cation-deficient cubic rock salt phase, <mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mi>δ</mml:mi><mml:mo>∼</mml:mo><mml:mn>0.65</mml:mn></mml:mrow></mml:math>δ∼0.65 , at <mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mn>950</mml:mn><mml:mo>°</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">C</mml:mi></mml:mrow></mml:math>950°C , which loses more oxygen at higher temperatures until, at <mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mn>1100</mml:mn><mml:mo>°</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">C</mml:mi></mml:mrow></mml:math>1100°C , the material is essentially a stoichiometric, single-phase cation-disordered rock salt, space group <mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:math>Fm3¯m . A second spinel phase persists in small amounts from 950 to <mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mn>1100</mml:mn><mml:mo>°</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">C</mml:mi></mml:mrow></mml:math>1100°C . Differences in electrochemical behavior depend on sample preparation and correlate with the oxygen content of <mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>LiMn</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1.5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Ni</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0.5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">O</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi>δ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math>LiMn1.5Ni0.5O4−δ when used as a cathode in Li test cells.No biography provided yet