Lithiummangan(III,IV)-oxid (LMO) ist eine anorganische chemische Verbindung aus der Gruppe der Oxide mit der Summenformel LiMn2O4. Neben dieser sind mit Li1+xMn2-xO4, Li2Mn2O4, Li2MnO3, Li2Mn4O9 and Li4Mn5O12 im Li–Mn–O-Phasendiagramm noch weitere Lithiummanganoxide bekannt.Eriksson, Tom: LiMn2O4 as a Li-ion Battery Cathode. From Bulk to Electrolyte Interface, abgerufen am 25. März 2017. .
Gewinnung und Darstellung Lithiummangan(III,IV)-oxid kann durch Reaktion von Lithium, Lithiumhydroxid oder Lithiumcarbonat mit Mangan(IV)-oxid gewonnen werden.Chuanyun Wan, Yanna Nuli, Jihua Zhuang, Zhiyu Jiang: Synthesis of spinel LiMn2O4 using direct solid state reaction. In: Materials Letters. 56, 2002, S. 357, . Li + 2MnO2 -> LiMn2O4
Eigenschaften Lithiummangan(III,IV)-oxid ist ein schwarzer Feststoff, der praktisch unlöslich in Wasser ist. Er besitzt eine kubische Kristallstruktur vom Spinelltyp mit der (a = 8,2476 Å), die aus einer kubisch-dichtesten Kugelpackung von Oxidionen mit Lithiumionen in einem Achtel der Tetraederlücken und Manganionen in der Hälfte der Oktaederlücken besteht.Junji Akimoto, Yasuhiko Takahashi, Yoshito Gotoh, Susumu Mizuta: Single Crystal X-ray Diffraction Study of the Spinel-type LiMn2O4. In: Chemistry of Materials. 12, 2000, S. 3246, . Röntgenphotoelektronenspektroskopie (XPS) zeigt, dass Lithiummangan(III,IV)-oxid sowohl in Pulverform als auch auf der katalytisch aktiven Oberfläche von Elektroden tatsächlich Mangan in den Oxidationsstufen III und IV enthält.
Verwendung Lithiummangan(III,IV)-oxid wird als Elektrodenmaterial für Lithium-Ionen-Akkumulatoren verwendet. Allerdings spricht die niedrige Zyklenstabilität der Verbindung eher für Lithiumcobaltoxid Li1-xCoO2 als Material. Durch Dotierung mit zweiwertigen Übergangsmetallkationen kann die Verbindung für diesen Einsatz stabilisiert werden.Thorsten Buhrmester: Zur Fehlordnung im System Li1+xMn2−yO4-z, Dissertation 2001
Einzelnachweise
Kategorie:Lithiumverbindung Kategorie:Manganverbindung Kategorie:Sauerstoffverbindung