Cobaltdisulfid ist eine chemische Verbindung aus der Gruppe der Cobaltverbindungen und Disulfide.
Vorkommen Cobaltdisulfid kommt natürlich in Form des Minerals Cattierit vor.Cattierite (Mindat)
Gewinnung und Darstellung Cobaltdisulfid lässt sich direkt aus den Elementen darstellen.Georg Brauer (Hrsg.), unter Mitarbeit von Marianne Baudler u. a.: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band II, Ferdinand Enke, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-87813-3, S. 1667.
Es kann auch durch Einwirkung von Schwefelwasserstoff auf Cobalt(III)-komplexverbindungen gewonnen werden.
Einkristalle der Verbindung, mit einer Größe von 3 bis 4 mm und nahezu perfekten Kristallflächen, lassen sich durch eine mehrwöchige zyklische chemische Transportreaktion in einem 3-Zonen-Ofen, ausgehend von polykristallinem Cobaltdisulfid, einem geringen Schwefelzusatz sowie Chlor erhalten: CoS2 + Cl2 <-> CoCl2 + S2
Eigenschaften Cobaltdisulfid ist ein schwarzer geruchloser nicht brennbarer Feststoff, welcher praktisch unlöslich in Wasser ist. Er besitzt eine Kristallstruktur vom Pyrit-Typ (d. h. kubisches Kristallsystem, , Gitterparameter a = 553,5 pm, in der Elementarzelle befinden sich vier FormeleinheitenJean D’Ans, Ellen Lax: Taschenbuch für Chemiker und Physiker. 3. Elemente, anorganische Verbindungen und Materialien, Minerale, Band 3. 4. Auflage, Springer, 1997, ISBN 978-3-540-60035-0, S. 388 ().). Cobaltdisulfid enthält entsprechend zu Eisendisulfid zweiwertige Cobaltionen und das Disulfidion S22−.Arnold F. Holleman, Egon Wiberg, Nils Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, S. 1690. Er wird von nichtoxidierenden Säuren oder Alkalien nicht angegriffen und beim Erhitzen unter Luftabschluss spaltet sich Schwefel ab.
Unterhalb ihrer Curie-Temperatur von 124 K zeigt die Verbindung ferromagnetisches Verhalten.
Verwendung Cobaltdisulfid wird als Katalysator bei organischen Synthesen verwendet.
Auf Grund der hohen Leitfähigkeit und Kapazität sowie großer thermischer Stabilität wird es für die Verwendung in verschiedenen elektrochemischen Anwendungsgebieten erforscht. Beispiele sind verschiedene Batterietypen wie Lithium-Ionen-Akkumulatoren, Lithium-Schwefel-Akkumulatoren, Natrium-Ionen-Akkumulatoren und als Kathodenmaterial in Thermalbatterien. Daneben sind auch Grätzel-Zellen und Superkondensatoren mögliche Anwendungsgebiete von Cobaltdisulfid.Helen Cumberbatch, Jackson Geary, Samantha P. Macchi, Lillian N. Elam, John H. Taphouse, Dorina F. Sava Gallis, Noah B. Schorr: Facile synthesis of phase pure cobalt disulfide for primary molten salt batteries. In: Journal of Power Sources. Band 677, 2026, Artikel 239998, .
Einzelnachweise
Kategorie:Cobaltverbindung Kategorie:Sulfid