Resumen de Hollandite cathodes for lithium ion batteries: 1. Synthesis and characterization of the mm'Mn7o16 compounds (m= k, ba; M' = mg, mn, fe, ni)

Salvador Barbato R, Ambrosio Restovic C., Juanluis Gautier

• español

  Se sintetizaron a 850 ºC en aire , óxidos de estructura holandita de fórmula BaMMn7O16 (M = Mg, Mn, Fe, Ni) y AMn8O16 (A = Ba,K2), usando como precursores carbonatos metálicos y una mezcla de óxidos simples, mediante la técnica de descomposición térmica en fase sólida. Los óxidos BaMn8O16 and BaFeMn7O16 cristalizaron en la fase holandita monoclínica, grupo espacial I2/m y P2(1)/n respectivamente, mientras que el óxido K2Mn8O16 presenta una estructura holandita tetragonal, grupo espacial I4/m. Se informa de dos nuevos óxidos, BaMgMn7O16 y BaNiMn7O16, que cristalizaron en la estructura holandita monoclínica. Se proponen las respectivas distribuciones iónicas sobre la base de análisis fisicoquímicos como: DRX, ATG, susceptibilidad magnética y poder de oxidación. Manganitas de bario y de potasio presentan en los sitios octaédricos de la estructura los iones Mn3+ y Mn4+ mientras que los óxidos de fórmula general BaMMn7O16 (M = Mg, Ni) muestran iones Mn2+ and Mn4+ en tales sitios. Por otra parte, el óxido BaFeMn7O16 presenta además de los iones Mn3+ y Mn4+, los iones Fe3+ en los sitios octaédricos B estructurales

• English

  BaMMn7O16 (M = Mg, Mn, Fe, Ni) and AMn8O16 (A = Ba, K2) hollandite oxides were synthesized in air from metal carbonates and a mixture of simple oxides using the thermal decomposition in solid phase method at 850 C. The oxides BaMn8O16 and BaFeMn7O16 crystallized in the hollandite monoclinic phase, S.G. I2/m and S.G. P2(1)/n respectively, whereas K2Mn8O16 was tetragonal, S.G. I4/m. Two new phases are reported: BaMgMn7O16 and BaNiMn7O16 which crystallize in the hollandite monoclinic phase structure. The ionic distributions were proposed on the basis of several physicochemical analyses comporting XRD, GTA, magnetic susceptibility and oxidation power measurements. Barium and potassium manganites showed Mn3+ and Mn4+ in octahedral sites whereas BaMMn7O16 (M = Mg, Ni) exhibited Mn2+ and Mn4+ in sites B. On the other hand, iron-manganese hollandite, BaFeMn7O16, shows Fe3+ ions besides Mn3+ and Mn4+ cations