'-NaCoOの変調構造と輸送特性
Modulated crystal structure and physical properties of '-NaCoO
宮崎 譲*; 湯葢 邦夫*; 井川 直樹
Miyazaki, Yuzuru*; Yubuta, Kunio*; Igawa, Naoki
ナトリウムイオン電池の正極材料候補の一つである、層状コバルト酸化物'-NaCoOについて、中性子回折法によってその詳細な結晶構造を調べた。Rietveld解析の結果、本化合物のNa量は0.76(1)と求められた。基本構造は従来より提案されていた空間群2/で表され、その超空間群は2/(0)00であることが明らかになった。基本構造においては、原子はそれぞれNa(0, 1/2, 1/2), Co(0, 0, 0)、及びO(0.273, 0, 0.813)の座標を占め、対称性により方向への変位変調は生じない。一方、Na原子の方向への変位変調が0.18と他の成分に比べて顕著に大きいことが明らかになった。
The crystal structure of polycrystalline samples of '-NaCoO (O1-type) has been determined by means of the (3+1)-dimensional superspace group approach using neutron diffraction data. The precise structural modulation including an undulated arrangement of the CoO conduction sheets has been revealed. Due to the cooperative shift of the Na atoms in the crystallographic a-axis, the coordination polyhedron of NaO changes from prismatic to octahedral site by site. A large positive Seebeck coefficient and a reasonably low electrical resistivity imply that the compound exhibits better thermoelectric performance than that of the -NaxCoO (P2-type) phase at lower temperatures below 300 K.