Phasen im System Lithiumoxid/Indiumoxid und die Mischkristallbildung von Lithiumindiumoxid (LiInO 2 ) mit Magnesiumoxid

Im System Li 2 O/In 2 O 3 existieren neben dem tetragonalen LiInO 2 zwei weitere Verbindungen, Li 3 InO 3 und eine Phase Li 3–x InO 3–x/2 mit x ∼ 0,5–0,7. Alle Versuche, reines LiInO 2 in einer kubischen Form mit statistischer Verteilung der Kationen zu erhalten, blieben erfolglos; stets wurde die tetragonale Form gefunden. Lediglich beim Abdampfen von Li 2 O aus Li 3 InO 3 konnte nach scharfem Abschrecken, neben einer hexagonalen Phase, bei der ungefähren Zusammensetzung 1,2 Li 2 O · In 2 O 3 eine kubische Phase nachgewiesen werden, die bei weiterer Annäherung an die Stöchiometrie von LiInO 2 in die tetragonale Form umklappt. Beide Phasen wandeln sich beim Erhitzen auf 800–1000°C in ein Gemisch von tetragonalem LiInO 2 und die Phase Li 3–x InO 3–x/2 um. LiInO 2 bildet aber kubische Mischkristalle mit MgO bei statistischer Verteilung der Kationen. Bei von 1000°C abgeschreckten Proben reicht der Bereich kubischer Mischkristalle (A) von 100–5 mol% MgO. Daran schließt sich von 5–1 mol% MgO ein Zweiphasengebiet (B) an, in dem der kubische Mischkristall mit minimalem MgO‐Gehalt und ein tetragonaler Mischkristall mit maximalem MgO‐Gehalt koexistent sind. Schließlich folgt vom 1–0 mol% MgO ein sehr schmaler Mischkristallbereich (C) mit der Struktur des tetragonalen LiInO 2 . Die Ausdehnung der 3 Bereiche ist stark von der Temperatur abhängig.