Formation of 2:1 Li–Fe-phyllosilicate with montmorillonite-like structure in hydrothermal conditions

Проведены гидротермальный синтез и физико-химическая характеризация Li–Fe-содержащего гидросиликата со структурой монтмориллонита (MMT). На сегодняшний день этот слоистый силикат типа 2:1 привлекает внимание такими свойствами, как высокая ионная подвижность, гидрофильность, электрическое сопротивление и термостойкость. Благодаря этому различные по составу MMT могут служить перспективными компонентами литий-ионных аккумуляторов. Процесс образования и структурные особенности Li–Fe-содержащего гидросиликата со структурой монтмориллонита исследовались с помощью рентгеновской дифракции, УФ-видимой и мёссбауэровской спектроскопии, а также другими методами. С помощью комплекса методов удалось установить критическое содержание Fe$^{3+}$ и температурный диапазон, необходимые для образования практически однофазных MMT. Около 20% от общего содержания Fe может занимать тетраэдрическую позицию слоя MMT. Термическое поведение Li–Fe-MMT сильно зависит от условий гидротермального синтеза из-за различного количества Li$^+$, присутствующего в межслоевом пространстве, а также в вакансиях октаэдрического подслоя.