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Crystal structure and nuclear density distribution of LiCo$$_{1/3}$$Ni$$_{1/3}$$Mn$$_{1/3}$$O$$_{2}$$ analyzed by Rietveld/maximum entropy method

リートベルト法/最大エントロピー法によるLiCo$$_{1/3}$$Ni$$_{1/3}$$Mn$$_{1/3}$$O$$_{2}$$の結晶構造と原子核密度分布解析

井川 直樹; 田口 富嗣; 深澤 裕; 山内 宏樹; 内海 渉

Igawa, Naoki; Taguchi, Tomitsugu; Fukazawa, Hiroshi; Yamauchi, Hiroki; Utsumi, Wataru

LiCo$$_{1/3}$$Ni$$_{1/3}$$Mn$$_{1/3}$$O$$_{2}$$のLi伝導経路を解明するため粉末中性子回折実験を行い、リートベルト法及び最大エントロピー法解析を行って、その結晶構造と原子核密度分布を求めた。リートベルト法によって、その結晶構造は基本的にはLiCoO$$_{2}$$と同じであり、Liと酸素は各々3${it a}$, 6${it c}$を占有し、Co, Ni, Mnはランダムに3${it b}$サイトを占めること、また、およそ4%のLiとNiがカチオン交換をしていることが明らかになった。最大エントロピー法解析の結果、Liは(001), (003), (00-3)面上の3${it a}$-9${it e}$-3${it a}$サイトを介して拡散していることがわかった。

The neutron powder diffraction measurement of LiCo$$_{1/3}$$Ni$$_{1/3}$$Mn$$_{1/3}$$O$$_{2}$$ was carried out and the crystal structure and scattering density distribution were analyzed by Rietveld refinement and the maximum entropy method to estimate the Li diffusing pathway. Rietveld refinement showed that the structure was basically the same as LiCoO$$_{2}$$: a ${it R}$-3${it m}$ space group, with Li and O mainly occupying the 3${it a}$ and 6${it c}$ sites, and Co, Ni and Mn randomly occupying the 3${it b}$ site. Approximately 4% of the Li and Ni atoms exchanged their original sites (3${it a}$ and 3${it b}$) to occupy 3${it b}$ and 3${it a}$, respectively. Based on maximum entropy method analyses, we surmise that Li atoms moved on the (001), (003) and (00-3) planes and diffused through the 3${it a}$-9${it e}$-3${it a}$ sites on those planes.

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パーセンタイル:37.69

分野:Materials Science, Ceramics

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