Advertisement

Journal of thermal analysis

, Volume 31, Issue 6, pp 1243–1251 | Cite as

Thermal stability of pure and lithium intercalated non-stoichiometric V6O13

  • N. C. Chaklanabish
  • H. S. Maiti
Article

Abstract

V6O13+y has been prepared by thermal decomposition of NH4VO3. Lithium intercalated LixV6O13+y (1 ≤X ≤ 6.0) specimens have been obtained by room temperature lithiation of V6O13+y withn-butyl lithium. Thermal stability of the compounds has been investigated by heating them in an argon atmosphere. The sequence of transformations has been studied by thermal analysis and X-ray diffraction measurements. The thermal curves of both V6O13+y and LixV6O13+y are characterized by several endo- and exothermic peaks and are quite complex in nature. Pure V6O13+y on heating in an argon atmosphere, oxidizes to V3O7 and V2O5 and this is associated with a broad exothermic peak around 340 °C. The two endothermic peaks at 675 °C and 710 °C are due to the melting of V3O7 and V6O13+y respectively. The compounds LixV6O13+y, on heating, partly transforms to a mixture ofv-LiV2O5 and VO2 accompanied by considerable oxygen loss. The extent of this conversion increases with increasing lithium content of the starting compound.

Keywords

Lithium Thermal Stability Thermal Analysis Thermal Decomposition V2O5 
These keywords were added by machine and not by the authors. This process is experimental and the keywords may be updated as the learning algorithm improves.

Zusammenfassung

V6O13+y wurde durch thermische Zersetzung von NH4VO3 hergestellt. Eingelagertes Lithium enthaltende LixV6O13+y-Proben (1 ≤x ≤ 6.0) wurden durch Behandlung von V6O13+y mitn-Butyl-lithium bei Raumtemperatur erhalten. Die thermische Stabilität dieser Verbindungen wurde durch Erhitzen in Argonatmosphäre ermittelt. Die aufeinanderfolgenden Umwandlungen wurden durch thermische Analyse und Röntgendiffraktometrie untersucht. Die thermischen Kurven von V6O13+y sind ziemlich komplex und zeigen einige charakteristische endo- und exotherme Peaks. Reines V6O13+y oxydiert sich beim Erhitzen in einer Argonatmosphäre zu V3O7 und V2O5. Dieser Prozeß geht mit einem breiten exothermen Peak bei 340° einher. Die zwei endothermen Peaks bei 675 und 710° sind dem Schmelzen von V3O7 bzw. V6O13+y zuzuschreiben. Die Verbindungen LixV6O13+y gehen beim Erhitzen unter beträchtlichem Sauerstoffverlust teilweise in ein Gemisch vonv-LiV2O5 und VO2 über. Das Ausmaß dieser Umwandlung steigt mit dem Lithiumgehalt des Ausgangsmaterials an.

Резюме

Термическим разложе нием NH4VO3 было получено соединение состава V6O13+ y . Взаимодействие этог о соединения сн-бути ллитием при комнатной температу ре приводило к внедрению лития с обр азованием соединени йLi x V6O13+y с 1⩽x⩽6. Термоусто йчивость полученных соединен ий изучена в атмосфер е аргона. Последовательность превращений была изучена с помощью тер мического анализа и рентгено-структурны ми исследованиями. Термические кривые V6O13+y и Li x V6O13+y очень сложные и характериз уются несколькими эн дои экзотермическими пи ками. При нагревании в атмосфере аргона соединение V6O13+y окисляется до V3O7 и V2O5, чт о связано с широким экзотермическим пик ом около 340°. Два эндотермические пик и при 675 и 710° обусловлены плавлением, соответс твенно, V3O7 и V6O13+y. Соединения Li x V6O13+y при нагревании частично превращаются доv-LiV2O5 и VO2, что сопровождается знач ительной потерей кис лорода. Степень этого превра щения увеличивается с увеличением содержа ния лития в исходном с оединении.

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

References

  1. 1.
    G. Pistoia, J. Power Sources, 9 (1983) 307.Google Scholar
  2. 2.
    K. M. Abraham, J. Power Sources, 7 (1981/82) 1.Google Scholar
  3. 3.
    J. S. Gore and C. R. Walk, J. Electrochem. Soc., 122 (1975) 68C.Google Scholar
  4. 4.
    M. R. Merriman and G. C. Vezzoli, Mater. Res. Bull., 14 (1979) 77.Google Scholar
  5. 5.
    C. R. Walk, Lithium Batteries (J. P. Gabano, ed.), Academic Press Inc. (London) Ltd. 1983. p. 265.Google Scholar
  6. 6.
    R. J. Cava and D. W. Murphy, Int. Conf. on Fast Ionic Transport in Solids, Tennessee, 1981.Google Scholar
  7. 7.
    D. W. Murphy, P. A. Christian, F. J. DiSalvo and J. N. Carides, J. Electrochem. Soc., 126 (1979) 497.Google Scholar
  8. 8.
    D. W. Murphy, P. A. Christian, F. J. DiSalvo, J. N. Carides and J. V. Waszezak, J. Electrochem. Soc., 128 (1981) 2053.Google Scholar
  9. 9.
    K. M. Abraham, J. L. Goldman and M. D. Dempsey, J. Electrochem. Soc., 128 (1981) 2493.Google Scholar
  10. 10.
    K. West, B. Zachau-Christiansen, T. Jacobsen and S. Atlung, J. Power Sources, 14 (1985) 235.Google Scholar
  11. 11.
    K. M. Abraham, J. L. Goldman and G. L. Holleck, in Proc. Symp. on Lithium Batteries, H. V. Venkatasetty (ed.), Electrochem. Soc., Princeton, N.J., 1981, p. 271.Google Scholar
  12. 12.
    B. C. H. Steele, G. E. Lagos, P. C. Spurdens, C. Forsyth and A. D. Foord, Solid State Ionics, 9&10 (1983) 391.Google Scholar
  13. 13.
    S. N. Hua and S. Phang, J. Power Sources, 10 (1983) 279.Google Scholar
  14. 14.
    K. Kawasima, K. Kosuge and S. Kachi, Chem. Lett. (1975) 1131.Google Scholar
  15. 15.
    K. A. Wihelmi, K. Waltersson and L. Kihlborg, Acta Chem. Scand., 25 (1971) 2675.Google Scholar
  16. 16.
    J. S. Anderson and B. G. Hyde, J. Phys. Chem. Solids, 28 (1967) 1393.Google Scholar
  17. 17.
    Phase diagrams for Ceramists (E. M. Levin, C. R. Robbins and H. F. McMurdie eds), The American Ceramic Society, Inc. 1964, p. 42.Google Scholar
  18. 18.
    F. Theobald, R. Cabala and J. Bernard, J. Solid State Chem., 17 (1976) 431.Google Scholar
  19. 19.
    Powder Diffraction Data File, No. 9-142.Google Scholar

Copyright information

© Wiley Heyden Ltd., Chichester and Akadémiai Kiadó, Budapest 1986

Authors and Affiliations

  • N. C. Chaklanabish
    • 1
  • H. S. Maiti
    • 1
  1. 1.Materials Science CentreIndian Institute of TechnologyKharagpurIndia

Personalised recommendations