Titan(IV)-sulfid

Kristallstruktur
Allgemeines
Name	Titan(IV)-sulfid
Verhältnisformel	TiS2
CAS-Nummer	12039-13-3
Kurzbeschreibung	grünes Pulver mit Geruch nach faulen Eiern [1]
Eigenschaften
Molare Masse	112,01 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	3,22 g·cm−3 [1]
Löslichkeit	reagiert mit Wasser unter Freisetzung von Schwefelwasserstoff [1]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [1] Achtung H- und P-Sätze H: 261-315-319-335 EUH: 031 P: 231+232-​302+352-​305+351+338-​231-​405-​501Vorlage:P-Sätze/Wartung/mehr als 5 Sätze [1] EU-Gefahrstoffkennzeichnung [1] Reizend (Xi) R- und S-Sätze R: 31-36/37/38 S: 26-28
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

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Titan(IV)-sulfid oder Titandisulfid ist eine chemische Verbindung aus der Gruppe der Sulfide mit der Formel TiS₂.

Darstellung

Titandisulfid kann aus Titantetrachlorid TiCl₄ und Schwefelwasserstoff H₂S hergestellt werden.^[2]

Eigenschaften

Titandisulfid ist ein bronzefarbenes, diamagnetisches kristallines Pulver.^[2] Die Kristalle weisen eine Schichtstruktur auf, nämlich die Cadmiumiodid-Struktur.^[2] Dabei sind die Schwefelatome in einer hexagonal dichtesten Kugelpackung angeordnet. Die Titanionen besetzen die Oktaederlücken zwischen jeder übernächsten Anionenschicht.

Die Verbindung ist gegenüber Feuchtigkeit empfindlich. Der Kontakt mit Wasser, vor allem aber wässrigen Säuren führt zur Hydrolyse und Bildung von Schwefelwasserstoff und Titandioxid.^[3] Der Stoff ist aufgrund des Sulfidgehaltes brennbar, wobei Schwefeldioxid-Gas entsteht.

Titandisulfid hat eine elektrische Leitfähigkeit, die einem Halbmetall entspricht, was bei der Verwendung in Batterien den Vorteil hat, dass keine Stoffe wie z.B. Ruß zur Erhöhung der Leitfähigkeit zugesetzt werden müssen.^[4]

Titandisulfid kann (wie z.B. auch Graphit) in seine Schichtstruktur reversibel Lithium einlagern (Interkalation), wobei Li_xTiS₂ entsteht, mit x zwischen 0 und 1.

Verwendung

Titandisulfid wird als festes Schmiermittel benutzt. Außerdem kann es als Elektrodenmaterial in Lithiumbatterien oder Lithium-Ionen-Akkumulatoren verwendet werden, wobei das niedrige Atomgewicht von Titan von Vorteil ist.

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b c d e f} Datenblatt Titan(IV)-sulfid bei AlfaAesar, abgerufen am 23. August 2011 (JavaScript erforderlich).
2. ↑ ^{a b c} Holleman-Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie 91–100. Auflage, Walter de Gruyter, Berlin, New York 1985, ISBN 311007511-3, S. 1065.
3. ↑ Datenblatt Titan(IV)-sulfid bei ChemicalBook, abgerufen am 19. September 2011.
4. ↑ M. S. Whittingham: Lithium Batteries and Cathode Materials, Chem. Rev. 104 (2004) 4273