Contents
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8 Layered Materials with Metal Site Vacancies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
8.1 Motivation for the Study of Samples near Li 2 MnO 3 . . . . . . . . . . . . 105
8.2 Experimental Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
8.3 Monte Carlo Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
8.4 Vacancy Measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
8.5 Li[Ni 1/6 P 1/6 Mn 2/3 ]O 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
8.6 Conclusions Regarding Metal Site Vacancies in Li–Mn–Ni–O
Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
9 Materials Near the Layered Boundary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
9.1 Motivation for Studying LiNi 0.5 Mn 0.5 O 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
9.2 Experimental Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
9.3 Structural Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
9.4 Monte Carlo Simulation Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
9.5 Electrochemical Measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
9.6 Li 1+x [Ni 0.5 Mn 0.5 ] 1−x O 2 Series with 0 ≤ x ≤ 0.24 . . . . . . . . . . . . . 126
9.7 Conclusions Regarding Layered–Layered Nano-Composites . . . . 129
10 Conclusions and Future Works . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
10.1 The Li–Co–Mn–Ni–O Pseudo-Quaternary System . . . . . . . . . . . . . 133
10.2 Resolving Points of Confusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
10.3 Future Work . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
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8 Layered Materials with Metal Site Vacancies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
8.1 Motivation for the Study of Samples near Li 2 MnO 3 . . . . . . . . . . . . 105
8.2 Experimental Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
8.3 Monte Carlo Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
8.4 Vacancy Measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
8.5 Li[Ni 1/6 P 1/6 Mn 2/3 ]O 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
8.6 Conclusions Regarding Metal Site Vacancies in Li–Mn–Ni–O
Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
9 Materials Near the Layered Boundary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
9.1 Motivation for Studying LiNi 0.5 Mn 0.5 O 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
9.2 Experimental Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
9.3 Structural Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
9.4 Monte Carlo Simulation Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
9.5 Electrochemical Measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
9.6 Li 1+x [Ni 0.5 Mn 0.5 ] 1−x O 2 Series with 0 ≤ x ≤ 0.24 . . . . . . . . . . . . . 126
9.7 Conclusions Regarding Layered–Layered Nano-Composites . . . . 129
10 Conclusions and Future Works . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
10.1 The Li–Co–Mn–Ni–O Pseudo-Quaternary System . . . . . . . . . . . . . 133
10.2 Resolving Points of Confusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
10.3 Future Work . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145