Lithiumantimonid

Kristallstruktur
Keine Zeichnung vorhanden
Allgemeines
Name	Lithiumantimonid
Andere Namen	Trilithiumantimonid
Verhältnisformel	Li3Sb
Kurzbeschreibung	dunkelgrauer Feststoff[1]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 12057-30-6 EG-Nummer 235-021-6 ECHA-InfoCard 100.031.825 PubChem 20835941 ChemSpider 4891165 Wikidata Q18211629
Eigenschaften
Molare Masse	142,58 g·mol^−1
Aggregatzustand	fest[1]
Dichte	3,2 g·cm^−3[1]
Schmelzpunkt	1150–1400 °C[2][1]
Löslichkeit	Zersetzung in Wasser[3]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung keine Einstufung verfügbar[4]
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Lithiumantimonid ist eine anorganische intermetallische chemische Verbindung des Lithiums aus der Gruppe der Antimonide.

Gewinnung und Darstellung

Lithiumantimonid kann durch Reaktion von Lithium mit Antimon bei Temperaturen von etwa 500 °C und hohem Druck gewonnen werden.[5] Beim normalen Erhitzen einer Mischung von Lithium und Antimon vereinigen sich die Elemente unter starker Wärmeentwicklung und Flammenerscheinung in einer so heftigen Reaktion, dass ein Reaktionsprodukt definierter Zusammensetzung auf diese Weise nicht erhalten werden kann.[6] Daneben sind noch weitere Syntheseverfahren bekannt.[7]

Eigenschaften

Lithiumantimonid ist ein dunkelgrauer bis blauschwarzer[2], kristalliner Feststoff. Er kommt in zwei polymorphen Kristallstrukturen vor. Entweder in einer kubisch-flächenzentrierten Zelle vom Bismut(III)-fluorid-Strukturtyp und der Raumgruppe Fm3 (Raumgruppen-Nr. 202)Vorlage:Raumgruppe/202 oder einer hexagonale Kristallstruktur vom Natriumarsenid-Typ mit der Raumgruppe P6₃/mmc (Raumgruppen-Nr. 194)Vorlage:Raumgruppe/194.[5] Oberhalb von 650 °C liegt die Verbindung in der hexagonalen Form vor, wobei diese durch schnelles abkühlen auch bei Raumtemperatur als metastabile Form erhalten werden kann.[2] Lithiumantimonid ist ein sehr sprödes[2], extrem luft- und feuchtigkeitsempfindliches Material, das besondere Sorgfalt bei der Lagerung und Handhabung erfordert.[1][5] Bei Kontakt mit Wasser zersetzt es sich unter Abgabe von Wasserstoff.[3]

Verwendung

Lithiumantimonid wird als Material für Lithiumbatterien und thermoelektrische Anwendungen untersucht.[5][8][9][10]

Einzelnachweise

1. Jean D'Ans, Ellen Lax: Taschenbuch für Chemiker und Physiker. Springer Berlin Heidelberg, 2013, ISBN 978-3-642-58842-6, S. 542 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). 
2. R. J. Meyer: Lithium. Springer Berlin Heidelberg, 2013, ISBN 978-3-662-12268-6, S. 241 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). 
3. F. I. Shamraĭ: Lithium and Its Alloys. U.S. Atomic Energy Commission, Technical Information Service Extension, 1962, S. 132. 
4. Dieser Stoff wurde in Bezug auf seine Gefährlichkeit entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.
5. Mujde Yahyaoglu, Thomas Soldi, Melis Ozen, Christophe Candolfi, G. Jeffrey Snyder, Umut Aydemir: Stress/pressure-stabilized cubic polymorph of Li3Sb with improved thermoelectric performance. In: Journal of Materials Chemistry A. Band 9, Nr. 44, 2021, S. 25024–25031, doi:10.1039/D1TA07763E. 
6. Gmelins Handbuch der anorganischen Chemie. Verlag Chemie g.m.b.h., S. 250 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). 
7. Gen-Tao Zhou, Oleg Palchik, V. G. Pol, Elena Sominski, Yuri Koltypin, Aharon Gedanken: Microwave-assisted solid-state synthesis and characterization of intermetallic compounds of Li₃Bi and Li₃Sb. In: Journal of Materials Chemistry. Band 13, Nr. 10, 2003, S. 2607–2611, doi:10.1039/B303163B. 
8. Aonan Wang, Jie Li, Maoyi Yi, Yangyang Xie, Shilei Chang, Hongbing Shi, Liuyun Zhang, Maohui Bai, Yangen Zhou, Yanqing Lai, Zhian Zhang: Stable all-solid-state lithium metal batteries enabled by ultrathin LiF/Li₃Sb hybrid interface layer. In: Energy Storage Materials. Band 49, 2022, S. 246–254, doi:10.1016/j.ensm.2022.04.023. 
9. Kunling Peng, Zizhen Zhou, Honghui Wang, Hong Wu, Jianjun Ying, Guang Han, Xu Lu, Guoyu Wang, Xiaoyuan Zhou, Xianhui Chen: Thermoelectric performance of binary lithium-based compounds: Li₃Sb and Li₃Bi. In: Applied Physics Letters. Band 119, Nr. 3, 2021, S. 033901, doi:10.1063/5.0056880. 
10. Yuping Wu: Lithium-Ion Batteries. CRC Press, ISBN 978-1-4987-6006-5, S. 21 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).