Januar 2017

3-dimensionale Diffusionspfade in einem festen Ionenleiter - Neben der Etablierung neuer Präparations- und Prozessierungsmethoden erfordert die Entwicklung funktionsfähiger Lithium-Feststoffbatterien ein tiefes Verständnis der zugrundeliegenden Interkalations- und Diffusionsmechanismen der verwendeten Komponenten. Unter den festen Lithiumionenleitern genießt Li10GeP2S12 (LGPS) dank seiner enorm hohen ionischen Leitfähigkeit von über 10 mS/cm eine besonders hohe Popularität. Die Abbildung zeigt die einzelnen Schritte von der Synthese der hellgrauen Verbindung bis hin zur Visualisierung der Lithium-Diffusionspfade, die aus Neutronenpulverbeugungsdaten mithilfe der Maximale-Entropie-Methode (MEM) bestimmt wurden. Diese Methode ermöglicht die Darstellung der Kerndichteverteilung für Lithium, das in der Neutronenbeugung eine negative Streulängendichte aufweist. Hierbei wird deutlich, dass sowohl entlang der c-Achse, als auch in der a-b-Ebene der tetragonalen Elementarzelle von LGPS Diffusionspfade für Lithiumionen vorliegen. (Bild eingereicht von Dominik Weber.)