Solid State Electrochemical Study of Phase Equilibria and Thermodynamics of the Ternary System Y-Fe-O at Elevated Temperatures

Piekarczyk, W.; Weppner, W.; Rabenau, A.

doi:10.1515/zna-1979-0404

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“…From a macroscopic thermodynamic point of view the situation in a non‐variant multiphase system is not different 53. So, for example, in the low‐voltage regime where LiRuO 2 starts decomposing (see zone D in Figure 3) according to …”

Section: Lithium‐storage In Two‐phase Systemsmentioning

confidence: 99%

Thermodynamics of Electrochemical Lithium Storage

2013

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The thermodynamics of electrochemical lithium storage are examined by taking into account that it is the point defects that enable storage. While the Li defects are mobile, most of the other point defects have to be considered as frozen owing to the performance temperature being low compared to the melting point of the electrode materials. The defect chemistry needs to be considered to fully understand equilibrium charge/discharge curves. On this basis, single phase and multiphase storage mechanisms can be discussed in terms of theoretical storage capacity and theoretical voltage. Of paramount interest in the field of Li batteries are metastable materials, in particular nanocrystalline and amorphous materials. The thermodynamics of storage and voltage, also at interfaces, thus deserve a special treatment. The relationship between reversible cell voltage and lithium content is derived for the novel job-sharing mechanism. With respect to the classic storage modes, thermodynamic differences for cathodes and anodes are elaborated with a special attention being paid to the search for new materials. As this contribution concentrates on the equilibrium state, current-related phenomena (irreversible thermodynamics) are only briefly touched upon.

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Section: Lithium‐storage In Two‐phase Systemsmentioning

confidence: 99%

Thermodynamics of Electrochemical Lithium Storage

2013

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Thermodynamik der elektrochemischen Lithiumspeicherung

Maier

2013

Angewandte Chemie

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Die Thermodynamik der elektrochemischen Lithiumspeicherung wird explizit unter dem Aspekt betrachtet, dass es die Punktdefekte sind, die Speicherung ermöglichen. Während Li‐Defekte beweglich sind, müssen die meisten der anderen Punktdefekte angesichts der im Vergleich zum Schmelzpunkt der Elektrodenmaterialien niedrigen Prozesstemperatur als eingefroren betrachtet werden. Die Betrachtungsebene der Defektchemie ist für das Verständnis der Lade‐/Entladekurven im Gleichgewicht essentiell. Auf dieser Grundlage können Einphasen‐ und Mehrphasenspeichermechanismen bezüglich theoretischer Speicherkapazität und Spannung diskutiert werden. Von außerordentlichem Interesse auf dem Gebiet der Lithiumbatterien sind metastabile Materialien, vor allem nanokristalliner und amorpher Natur. Die Thermodynamik in Bezug auf Speicherung und Spannung, auch an Grenzflächen, verdient dementsprechend eine spezielle Behandlung. Außerdem wird der Zusammenhang zwischen reversibler Zellspannung und Lithiumgehalt für den neuartigen “Job‐Sharing”‐Mechanismus abgeleitet. Für die klassischen Arten der Speicherung werden thermodynamische Unterschiede zwischen Kathoden und Anoden herausgearbeitet. Dies geschieht mit speziellem Fokus auf der Suche nach neuen Materialien. Da sich dieser Aufsatz auf den Gleichgewichtszustand konzentriert, werden Phänomene unter Stromleitung nur am Rande diskutiert.

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