ترکیب گرافیت درهم

 
ترکیبات میان لایشی گرافیت مواد پیچیده ای با فرمول CXm هستند که در آن ها یون Xn+یا Xn - بین لایه های کربنی با بار مخالف قرار گرفته است. به طور معمول مقدار m بسیار کمتر از 1 می باشد. [ ۱] [ ۲] این مواد جامدات عمیقا رنگی ای هستند که طیف وسیعی از خواص الکتریکی و اکسایش - کاهشی را در کاربردهای بالقوه نشان می دهند.
این مواد با عمل آوری گرافیت با یک اکسیدان قوی یا یک عامل کاهنده قوی تهیه می شوند:
واکنش برگشت پذیر است.
میزبان ( گرافیت ) و مهمان X با انتقال بار با هم تعامل دارند. یک فرآیند مشابه اساس باتری های لیتیوم یون تجاری است.
در یک ترکیب گرافیت، لزوماً همه لایه ها توسط مهمانان اشغال نمی شود. در ترکیبات که اضلاحا مرحله 1 نامیده می شوند، لایه های گرافیت و لایه های میان لایشی متناوب هستند و در ترکیب های مرحله 2 ، دو لایه گرافیتی بدون ماده مهمان در بین آنها با یک لایه میان لایشی جایگزین می شوند. ترکیب واقعی ممکن است متفاوت باشد و بنابراین این ترکیبات نمونه ای از ترکیبات غیر استوکیومتری هستند. متداول است که ترکیب بندی را همراه با مرحله مشخص می کنند. لایه ها با ادغام یون های مهمان از هم جدا می شوند.
یکی از بهترین ترکیبات میان لایشی گرافیت مطالعه شده، KC8 ، با ذوب پتاسیم روی پودر گرافیت تهیه می شود. پتاسیم جذب گرافیت می شود و رنگ ماده از سیاه به برنز تغییر می کند. [ ۳] جامد حاصل، پیروفوریک است. این ترکیب با فرض اینکه فاصله پتاسیم تا پتاسیم دو برابر فاصله بین شش ضلعی ها در چارچوب کربن است توضیح داده می شود. پیوند بین لایه های گرافیت آنیونی و کاتیون های پتاسیم یونی است. رسانایی الکتریکی این ماده بیشتر از گرافیت α است. [ ۴] [ ۵] KC8KC 8 یک ابررسانا با دمای بحرانی بسیار پایین Tc = 0. 14K است. [ ۶] گرمایشKC8 منجر به تشکیل یک سری محصولات تجزیه با حذف اتم های K می شود:[ نیازمند منبع]
از طریق واسطه هاKC ( به رنگ آبی ) ، [ ۳] KC36 و KC48 و در نهایت ترکیب KC60حاصل می شود .
استوکیومتریMC برای M = K، Rb و Cs مشاهده می شود. برای یون های کوچکتر M =Li+ ، Sr2+ ، Ba2+ ، Eu2+ ، Yb3+ وCa2+ ، ماده ( استکیومتری ) محدود کننده MC6 است . [ ۶] گرافیت کلسیمCaC6 با غوطه ور کردن گرافیت پیرولیتیک با جهت گیری بالا در آلیاژ Li - Ca مایع به مدت 10 روز در دمای 350 سلسیوس بدست می آید. ساختار کریستالی ازCaC6 متعلق به گروه فضایی R ۳ m است. فاصله بین لایه گرافیت با درون یابی کلسیم از 3. 35 به 4. 524 افزایش می یابد. فاصله کربن - کربن Å از 1. 42 به 1. 444افزایش می یابد.