Über Oxidsysteme mit Übergangsmetallen in verschiedenen Oxydationsstufen und ihr elektrisches Verhalten I. Das System VO—LiVO2

Abstract

AbstractEs wurden Sinterproben der allgemeinen Formel LixV1‐xO und zum Vergleich lithiumfreie Produkte der allgemeinen Zusammensetzung VO1±n hergestellt. Röntgenuntersuchungen ergaben in Übereinstimmung mit Leitfähigkeits‐ und Thermokraftmessungen im System LixV1‐xO einen Homogenitätsbereich der VO‐Phase bis etwa x = 0,27. Es schließt sich ein Zweiphasengebiet an, auf das ab x = 0,45 die reine LiVO2‐Phase folgt. Dabei nimmt im Bereich der VO‐Phase die Gitterkonstante mit steigendem Li‐Gehalt linear zu. Im System VO1±n steigt die Gitterkonstante mit größer werdendem Sauerstoffgehalt linear an. Die Gitterkonstante des VO wird mit den Gitterparametern der übrigen Übergangsmetalloxide verglichen.Der elektrische Widerstand des gut leitenden VO bei 20 und 300 °C wird durch die Li‐Dotierung bis zur VO‐Phasengrenze kaum beeinflußt. Der Temperaturkoeffizient des Widerstandes im System LixV1‐xO innerhalb der VO‐Phase hat zwar nur einen geringen Wert, ist aber deutlich negativ. Oberhalb einer von der Zusammensetzung der Proben abhängigen Temperatur bleibt der Widerstand unverändert und entspricht in seiner Größe dem des undotierten VO. Der negative Temperaturkoeffizient des Widerstandes ist keine Folge der Li‐Dotierung. Im Gebiet der LiVO2‐Phase ist die Temperaturabhängigkeit des Widerstandes beträchtlich und zeigt eine sprunghafte Änderung bei der Néel‐Temperatur.Die Thermokraft innerhalb der VO‐Phase ist ebenfalls von der Li‐Dotierung unabhängig, positiv und kleiner als 20μV/Grad.Die hohe elektrische Leitfähigkeit und die geringe Thermokraft polykristalliner Proben des stöchiometrischen VO sowie die Unempfindlichkeit dieser Eigenschaften gegen eine Li‐Dotierung deuten auf einen metallähnlichen Leitungsmechanismus hin. Der negative Temperaturkoeffizient des Widerstandes widerspricht allerdings dem typischen Metallcharakter.