Dissertations / Theses on the topic 'Metallic lithium'
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Deavin, Oliver. "Thermodynamic tuning of lithium borohydride using various metallic sources." Thesis, University of Nottingham, 2018. http://eprints.nottingham.ac.uk/50398/.
Full textMa, Miaomiao. "Layered LiMn0.4Ni0.4Co0.2O2 as cathode for lithium batteries." Diss., Online access via UMI:, 2005.
Find full textNumerals in chemical formula in title are "subscript" in t.p. of printed version. Includes bibliographical references.
Viik, Rickard. "Surface layer formation on the surfaces of metallic lithium, copper and iron." Thesis, Uppsala universitet, Molekyl- och kondenserade materiens fysik, 2015. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-257571.
Full textDrury, William James. "Quantitative microstructural and fractographic characterization of AE-Li/FP metal matrix composite." Thesis, Georgia Institute of Technology, 1988. http://hdl.handle.net/1853/19958.
Full textBonatti, Colin. "Testing and modeling of the viscoplastic and fracture behavior of metallic foils used in lithium-ion batteries." Thesis, Massachusetts Institute of Technology, 2015. http://hdl.handle.net/1721.1/101332.
Full textCataloged from PDF version of thesis.
Includes bibliographical references (pages 37-39).
Aluminum 1235-H18 foils with sub-micron grain dimensions are often used as current collectors in Li-ion batteries. Due to their contribution to the structural integrity of batteries under impact loading, their plastic and fracture response is investigated in detail. Using a novel micro-tensile testing device with a piezoelectric actuator, dogbone specimens with a 1.25 mm wide and 5.7 mm long gage section are tested for three different in-plane material orientations and for strain rates ranging from 10-5/s to 10-2/s. It was found that the stress at a proof strain of 2% increased by about 25% from 160MPa to 200MPa within this range of strain rates. Furthermore, pronounced inplane anisotropy is observed as reflected by Lankford ratios variations from 0.2 to 1.5 .A material model is proposed which borrows elements of the anisotropic Yld2000-2d plasticity model and integrates these into a basic viscoplasticity framework that assumes the multiplicative decomposition of the equivalent stress into a strain and strain rate dependent contributions. The an isotropic fracture response is characterized for a strain rate of 10-3 /s using notched tension and Hasek punch experiments. It is found that a simple stress state independent version of the anisotropic MMC fracture initiation model provides a reasonable approximation of the observed experimental results.
by Colin Bonatti.
S.M.
Cluzeau, Benoît. "Développement de batteries lithium-ion « Tout solide » pour véhicules électriques." Electronic Thesis or Diss., Pau, 2022. http://www.theses.fr/2022PAUU3071.
Full textImprovements in the performances of Li-ion batteries in the past two decades, has enabled the introduction of many electric cars on the market. However, demands regarding the safety, autonomy, and fast charging require the development of new and more efficient technologies.It was in this context that the RAISE 2024 project, in which this thesis is part of, was founded. This collaboration between ARKEMA, SAFT and the University of Pau and Adour Countries aims to develop a lithium ion battery with a solid electrolyte. The development of such a system has a double objective: the reinforcement of safety during operation, and the use of new electrode materials with higher capacity such as metallic lithium.To achieve this objective, two electrolytes were studied in this thesis. The first consists of a gelled electrolyte obtained by crosslinking of a polymer matrix. It provides good performance in terms of ionic conductivity at room temperature (10-3 S/cm). More than 700 cycles were achieved with this electrolyte in a battery cell before reaching 80% of initial capacity. The impact of polymer matrix on performance was studied through a series of electrochemical tests and surface analysis (XPS). Finally, safety tests (nail penetration) carried out on cells filled with this electrolyte show a significant reduction of energy released.Finally, a second ionic conductor was studied. It comes in the form of a polymer membrane, plasticized with an ionic liquid and a solvent. This membrane exhibits ionic conductivity above 10-4 S/cm at room temperature. Coupled with a gel electrolyte in electrodes to improve interfacial contact, the membrane shows a high resistance to lithium dendrites. A cell using this electrolyte and composed of NMC 811 as positive electrode and lithium metal as negative electrode performed 200 cycles at a rate of C/5, D/2 before losing 20% of its initial capacity
Santoki, Jay [Verfasser], and B. [Akademischer Betreuer] Nestler. "Phase-field modeling on the diffusion-driven processes in metallic conductors and lithium-ion batteries / Jay Santoki ; Betreuer: B. Nestler." Karlsruhe : KIT-Bibliothek, 2021. http://d-nb.info/1225401070/34.
Full textXu, Chunbao. "Continuous and batch hydrothermal synthesis of metal oxide nanoparticles and metal oxide-activated carbon nanocomposites." Diss., Available online, Georgia Institute of Technology, 2006, 2006. http://etd.gatech.edu/theses/available/etd-07302006-231517/.
Full textTeja, Amyn, Committee Chair ; Kohl, Paul, Committee Member ; Liu, Meilin, Committee Member ; Nair,Sankar, Committee Member ; Rousseau, Ronald, Committee Member.
Chaumont-Olive, Pauline. "Synthèse et développement de la réactivité des triorganozincates de lithium chiraux en addition nucléophile énantiosélective et application à la synthèse de produits bioactifs." Thesis, Normandie, 2018. http://www.theses.fr/2018NORMR069/document.
Full textThe development of new asymetric methodologies have been widely explored during the last twenty years and in particular through organometallic reagents. Although these processes lead to excellent results in terms of enantiodiscrimination, the goal of this thesis was to develop new tools: cheap, chemoselective and allowing the access to the desired compounds with high yields and enantiomeric excesses. In this context, chiral lithium triorganozincates have been studied. Enantioselective nucleophilic 1,2 alkylation and arylation of aldehydes reactions, including (R)-N-(2-iso-butoxybenzyl)-1-phenylethanamine as the chiral ligand, have been optimized toward various aldehydes. The expected secondary chiral alcohols have been obtained with good yields (up to 83%) and high enantiomeric excesses (up to 99%).These processes have been then applied to the asymmetric synthesis of naturals and/or bioactive compounds as Spiromastilactone A, (R)-Neobenodine and (R)-Orphenadrine. Finally, the access to new amino-alcohols have been developed with the ultimate goal to engage those species as the chiral partner when reacting chiral lithium zincates with imines
Ren, Yu. "Applications of ordered mesoporous metal oxides : energy storage, adsorption, and catalysis." Thesis, University of St Andrews, 2010. http://hdl.handle.net/10023/1705.
Full textLiao, Feng. "Relation entre caractéristiques morphologiques et chimiques interfaciales et comportement électrochimique de couches minces de sulfures métalliques pour batteries li-ion : = Relation between morphological and chemical interfacial characteristics and electrochemical properties of metallic sulfides thin films for lithium ion batteries." Paris 6, 2013. http://www.theses.fr/2013PA066126.
Full textSurface analytical techniques were combined to study the electrochemical lithiation, passivation and ageing mechanisms of transition metal sulfides (Fe1-xS (0≤x≤0. 07), Ni3S2 and Cu2S) as conversion-type negative electrode materials for Li-ion batteries. A thin film approach was applied by thermal sulfidation of metal substrate used as current collector. The results show reversible but incomplete conversion/deconversion with lithium. Discharge leads to surface passivation with formation of the solid electrolyte interphase (SEI) layer whose chemical composition, stability and thickness were followed during the first cycle and with repeated cycling. Swelling/shrinkage, typical for conversion-type materials, causes irreversible morphological modifications (cracks and pinholes) amplified by multi-cycling. A mechanistic model of the induced thin film electrode modifications including the electrolyte influence is proposed
Soulmi, Nadia. "Mise au point de nouveaux procédés d'élaboration en milieu liquide ionique de nanomatériaux à base d'étain en vue de leur utilisation comme électrode négative de batterie Li-ion." Thesis, Paris 6, 2017. http://www.theses.fr/2017PA066520/document.
Full textTin is a promising alternative to replace graphite carbon as a negative electrode material in Li-ion batteries due to its high specific theoretical mass capacity of 993 mAh.g-1. However, change in volume during lithiation leads to its mechanical degradation during the cycling, and consequently very short life of the material. To overcome this issue, the use of the intergranular space via the nanostructuration of the material combined by the addition of a carbon matrix or other inactive element vs. lithium (intermetallic alloys), which buffers drastically the volume expansion during the lithium alloying process, is employed. The aim of this work is to develop new processes for the synthesis of tin nanoparticles and tin-copper alloys in ionic liquid medium. Sn nanoparticles varying in size from 7 to 45 nm were synthesized, according to the cation-anion combination of the ionic liquid and from different metallic salts, as well as a nano-alloy compound, Cu6Sn5. The size of the nanoparticles is directly related to the nature of the anion although the cation has a privileged interaction with the metal surface of the nanoparticles. Once isolated from the ionic liquid, Sn and Cu6Sn5 nanoparticles have a core-shell architecture with a metallic or intermetallic crystalline core and an amorphous shell of tin oxides. A reversible conversion mechanism of the SnOx from the shell is highlighted for Sn@SnOx nanoparticles, with a high specific capacity of approximately 950 mAh.g-1. Sn-Cu@SnOx nano-alloys have a capacity close to the theoretical for an alloy mechanism at more than 530 mAh.g-1
Raguž, Branimir [Verfasser]. "Synthese und Charakterisierung von Lithium-metall(I)-phosphaten / Branimir Raguž." Bonn : Universitäts- und Landesbibliothek Bonn, 2020. http://d-nb.info/1224270630/34.
Full textMogay-Batalla, Carlos. "Synthesis and characterisation of new metallo phthalocyanines and sub-phthalocyanines." Thesis, Imperial College London, 2001. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.368706.
Full textMetzger, Sebastian J. [Verfasser]. "Hochdruckmodifikationen von Oxoarsenaten(V) und Oxoarsenaten(III) der Selten-Erd-Metalle und Lithium-Mangan-Eisen-Oxophosphat(V) als Kathodenmaterial für Lithium-Akkumulatoren / Sebastian J. Metzger." München : Verlag Dr. Hut, 2013. http://d-nb.info/1037286952/34.
Full textBaburin, Igor A., Bassem Assfour, Gotthard Seifert, and Stefano Leoni. "Polymorphs of lithium-boron imidazolates: energy landscape and hydrogen storage properties." Saechsische Landesbibliothek- Staats- und Universitaetsbibliothek Dresden, 2014. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-138700.
Full textDieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG-geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich
Baburin, Igor A., Bassem Assfour, Gotthard Seifert, and Stefano Leoni. "Polymorphs of lithium-boron imidazolates: energy landscape and hydrogen storage properties." Royal Society of Chemistry, 2011. https://tud.qucosa.de/id/qucosa%3A27772.
Full textDieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG-geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.
Dittrich, Thomas. "Meso- to Neoarchean Lithium-Cesium-Tantalum- (LCT-) Pegmatites (Western Australia, Zimbabwe) and a Genetic Model for the Formation of Massive Pollucite Mineralisations." Doctoral thesis, Technische Universitaet Bergakademie Freiberg Universitaetsbibliothek "Georgius Agricola", 2017. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:105-qucosa-228968.
Full textLithium-Caesium-Tantal-(LCT) Pegmatite repräsentieren eine bedeutende Quelle für seltene Metalle, deren Bedarf im letzten Jahrzehnt beträchtlich angestiegen ist. Im Falle von Caesium sind zurzeit weltweit nur zwei LCT-Pegmatitlagerstätten bekannt, die abbauwürdige Vorräte an Cs enthalten. Dies sind die LCT-Pegmatitlagerstätten Bikita in Simbabwe und Tanco in Kanada. Das Wirtsmineral für diese Cs-Mineralisation ist das extrem selten auftretende Zeolith-Gruppen-Mineral Pollucit. In den Lagerstätten Bikita und Tanco bildet Pollucit dagegen massive, linsenförmige und fast monomineralische Pollucitmineralisationen, die in den oberen Bereichen der Pegmatitkörper anstehen. Zusätzlich befinden sich beide Lagerstätten in geologisch vergleichbaren Einheiten. Die Nebengesteine sind Grünsteingürtel die ein neoarchaisches Alter von ca. 2,600 Ma aufweisen. Die Bildung derartiger massiver Pollucitmineralisationen ist bis jetzt noch nicht detailliert untersucht worden. Große Bereiche von Westaustralien werden von meso- bis neoarchaischen Krusteneinheiten (z.B. Yilgarn Kraton, Pilbara Kraton) aufgebaut, von denen auch eine große Anzahl an LCT-Pegmatitsystemen bekannt sind. Darunter befinden sich unter anderem die LCT-Pegmatitlagerstätten Greenbushes (Li, Ta) und Wodgina (Ta, Sn). Zusätzlich wurden kleine Mengen an Pollucit in einer einzigen Kernbohrung im Londonderry Pegmatitfeld angetroffen. Ungeachtet dessen, wurden in Westaustralien bis jetzt keine systematischen Untersuchungen und/oder Explorationskampagnen auf Vorkommen von Cs und speziell der von Pollucit durchgeführt. Im Verlauf dieser Studie wurden insgesamt neunzehn verschiedene Pegmatitvorkommen und Pegmatitfelder des Yilgarn Kratons, Pilbara Kratons und der Kimberley Provinz auf das Vorkommen des Minerals Pollucit untersucht. Allerdings konnte in keinem der untersuchten LCT-Pegmatitsystemen Pollucit nachgewiesen werden. Von vier der untersuchten LCT-Pegmatitsystemen, dem Londonderry Pegmatitfeld, dem Mount Deans Pegmatitfeld, der Cattlin Creek LCT-Pegmatitlagerstätte (Yilgarn Kraton) und der Wodgina LCT-Pegmatitlagerstätte (Pilbara Kraton) wurden detailliert Proben entnommen und weitergehend untersucht. Zusätzlich wurden die massiven Pollucitmineralisationen im Bikita Pegmatitfeld beprobt und in die detailierten Untersuchungen einbezogen. Der Probensatz aus dem Bikita Pegmatitfeld dient als Referenzmaterial mit dem die Pegmatitproben aus Westaustralien verglichen werden. Die vorliegende Arbeit fasst die wesentlichen Ergebnisse der petrographischen, mineralogischen, mineralchemischen, geochemischen und geochronologischen Untersuchungen sowie der Flüssigkeitseinschlussuntersuchungen und stabilen und radiogenen Isotopenzusammensetzungen zusammen. Alle vier der in Westaustralien untersuchten LCT-Pegmatitsysteme kommen in geologisch ähnlichen Rahmengesteinen vor, weisen einen vergleichbaren internen Aufbau, geochemische Zusammensetzung und Mineralogie zu dem des Bikita Pegmatitfeldes in Simbabwe auf. Weiterhin konnten in allen LCT-Pegmatitsystemen Hinweise für späte hydrothermale Prozesse (z.B. Verdrängung von Feldspat) nachgewiesen werden, die einhergehend mit einer Anreicherung von Cs verbunden sind (z.B. Cs-angereicherte Säume um Glimmer, Beryll und Turmalin). Mit der Ausnahme der Wodgina LCT-Pegmatitlagerstätte, in der ein mesoarchaisches Kristallisationsalter (ca. 2,850 Ma) nachgewiesen wurde, lieferten die Altersdatierungen in den anderen LCT-Pegmatitsystemen übereinstimmende neoarchaische Alter von 2,630 Ma bis 2,600 Ma. Diese fast identischen Alter der LCT-Pegmatitsysteme des Yilgarn und Zimbabwe Kratons suggerieren, dass die Prozesse, die zur LCT-Pegmatitbildung am Ende des Neoarchaikums führten, weltweit aktiv waren. Ungeachtet dessen stellt das Vorhandensein von massiver Pollucitmineralisation das Alleinstellungsmerkmal des Bikita Pegmatitfeldes dar, welche sich infolge eines Prozesses gebildet haben der nicht Bestandteil der üblichen LCT-Pegmatitentwicklung ist und sich durch eine extreme Anreicherung an Cs unterscheidet. Die neuen Ergebnisse die in dieser Studie von den Bikita Pegmatitfeld und den Westaustralischen LCT-Pegmatitsystemen gewonnen wurden, verbessern das Verständnis des Verhaltens von Cs in LCT-Pegmatitsystemen deutlich. Somit ist es nun möglich, ein genetisches Modell für die Bildung von massiven Pollucitmineralisationen in LCT-Pegmatitsystemen vorzustellen. LCT-Pegmatite weisen im Allgemeinen eine granitische Zusammensetzung auf und werden als Kristallisat von hoch fraktionierten und geochemisch spezialisierten granitischen Restschmelzen interpretiert. Die Bildung von massiven Pollucitmineralisationen ist nur aus großen und voluminösen Pegmatitschmelzen, die als einzelner Körper entlang von Störungen in extensionalen Stressregimen intrudieren möglich. Nach Platznahme der Schmelze bildet die beginnende Kristallisation zunächst die Kontakt- und Randzone des Pegmatits, wobei infolge von fraktionierter Kristallisation die immobilen Elemente (v.a. Cs, Rb) in der verbleibenden Restschmelze angereichert werden. Im Anschluss an diese erste Kristallisation entmischt sich nach Abkühlung eine sehr kleine Menge (0.5–1 vol.%) Schmelze und/oder Fluid von der Restschmelze. Diese nicht mischbare Teilschmelze/-fluid ist angereichert an Al2O3 und Na2O sowie verarmt an SiO2 und kristallisiert als Analcim. Zusätzlich kann diese Schmelze bereits mit 1–2 wt.% Cs2O angereichert sein. Aufgrund der Auswirkung von Flussmitteln (z.B. H2O, F, B) wird allerdings der Schmelzpunkt dieser Analcimschmelze herabgesetzt und so die Kristallisation des Analcims als intergranulare Körner verhindert. Da diese Analcimschmelze im Vergleich zu der restlichen Schmelze eine geringere relative Dichte besitzt, beginnt sie gravitativ aufzusteigen und sich in den oberen Bereichen des Pegmatitkörpers zu akkumulieren. Währenddessen beginnt die restliche Schmelze separat zu kristallisieren und die inneren Bereiche des Pegmatits zu bilden. Diese Kristallisation ist einhergehend mit fortschreitender Fraktionierung und der Anreicherung von inkompatiblen Elementen (v.a. Cs, Rb) in den sich als letztes bildenden Mineralphasen (z.B. Lepidolit) oder der Konzentration der inkompatiblen Element in die sich entmischenden hydrothermalen Fluiden. Da Analcim und Pollucit eine lückenlose Mischungsreihe bilden, ist die Analcimschmelze in der Lage, alles verfügbare Cs von der Restschmelze und/oder assoziierten hydrothermalen Fluiden an sich zu binden und als Cs-Analcim im oberen Bereich des Pegmatitkörpers zu kristallisieren. Fortschreitende hydrothermale Aktivität und Substitution von Cs verschiebt dann die Zusammensetzung des Analcims von der Cs-Analcim- zu Na-Pollucitzusammensetzung. Zusätzlich erfährt der Analcim bei Abkühlung unter 400 °C eine negative thermische Expansion von ca. 1 vol.%. Diese Kontraktion führt zu der Bildung des markanten Rissnetzwerkes das durch späte Mineralphasen (z.B. Lepidolit, Quarz, Feldspat und Petalit) gefüllt wird. Vor der Mineralisation allerdings, erhöht dieses Netzwerk an Rissen die verfügbaren Wegsamkeiten für die späten hydrothermalen Fluide und begünstigt somit den Cs-Substitutionsmechanismus in der massiven Pollucitmineralisation. Weiterhin kommt es bei der Abkühlung des Pegmatits zu späten Mineralverdrängungsreaktionen (z.B. Verdrängung von K-Feldspat durch Lepidolit, Cleavelandit und Quarz), sowie zu Subsolidus-Selbstordnungsprozessen in Feldspäten. Diese Prozesse werden weiterhin interpretiert inkompatible Elemente (z.B. Cs, Rb) in die späten hydrothermalen Fluide freizusetzen. Da Feldspäte große Teile der Pegmatite bilden, kann somit eine beträchtliche Menge an Cs freigeben werden und durch die späten hydrothermalen Fluide in die massive Pollucitmineralisation in den oberen Bereichen des Pegmatitkörpers transportiert werden. Infolgedessen ist es möglich, dass genügend Cs frei gesetzt werden kann, um die Zusammensetzung innerhalb der Mischkristallreihe von Cs-Analcim (>2 wt.% Cs2O) zu Na-Pollucit (23–43 wt.% Cs2O) zu verschieben. Die zeitliche Einordnung dieser späten Cs-Anreicherung wird als quasi zeitgleich oder im direkten Anschluss an die vollständige Kristallisation der Pegmatitschmelze interpretiert. Es kann allerdings nicht vernachlässigt werden, dass auch jüngere hydrothermale Ereignisse, die den Pegmatitkörper nachträglich überprägen, ähnliche hydrothermale Prozesse hervorrufen können. Somit konnte gezeigt werden, dass es durch Kombination dieser magmatischen und hydrothermalen Prozessen möglich ist, genügend Cs anzureichern, um die Bildung von massiven Pollucitmineralisationen in LCT-Pegmatitsystemen zu ermöglichen. Dieses genetische Modell kann nun dazu genutzt werden, um das Potential von Vorkommen von massiven Pollucitmineralisationen in LCT-Pegmatitsystemen in Westaustralien und weltweit besser einzuschätzen
Meng, Shirley Y., Yi Li, and Gerbrand Ceder. "Investigation on Aluminum-Based Amorphous Metallic Glass as New Anode Material in Lithium Ion Batteries." 2003. http://hdl.handle.net/1721.1/3725.
Full textSingapore-MIT Alliance (SMA)
"Synthesis and characterization of nanometer-sized β-LiAlO₂ network reinforced Al-based metal matrix composite." 2006. http://library.cuhk.edu.hk/record=b5896471.
Full textThesis (M.Phil.)--Chinese University of Hong Kong, 2006.
Includes bibliographical references.
Text in English; abstracts in English and Chinese.
by Li, Tsui Kiu = Na mi lü suan li wang luo zeng qiang de lü ji fu he cai liao de zhi zao he biao zheng / Li Cuiqiao.
Acknowledgement --- p.i
Abstract --- p.ii
摘要 --- p.iv
Table of contents --- p.vi
List of tables --- p.ix
List of figures --- p.xii
Chapter Chapter 1. --- Introduction
Chapter 1.1. --- Metal matrix composites (MMCs) --- p.1-2
Chapter 1.1.1. --- Introduction --- p.1-2
Chapter 1.1.2. --- Aluminum-based metal matrix composites (Al-MMCs) --- p.1-2
Chapter 1.1.3. --- Applications of MMCs --- p.1-3
Chapter 1.1.3.1. --- Automotive applications --- p.1-3
Chapter 1.1.3.2. --- Aerospace applications --- p.1-4
Chapter 1.1.4. --- Fabrication methods of metal matrix composites --- p.1-5
Chapter 1.1.4.1. --- Stir casting --- p.1-5
Chapter 1.1.4.2. --- Liquid metal infiltration --- p.1-5
Chapter 1.1.4.3. --- Powder metallurgy --- p.1-6
Chapter 1.1.4.4. --- The ex-situ sintering method --- p.6
Chapter 1.1.4.5. --- The in-situ sintering method --- p.1-7
Chapter 1.2. --- The Al-γ-LiA102 MMC --- p.1-7
Chapter 1.2.1. --- Lithium aluminate (LiA102) --- p.1-8
Chapter 1.2.2. --- Applications ofγ-LiA102 --- p.1-8
Chapter 1.2.2.1. --- Ceramic matrices in molten carbonate fuel cell (MCFC) --- p.1-8
Chapter 1.2.2.2. --- Tritium breeder materials in nuclear fusion reactors --- p.1-9
Chapter 1.2.3. --- Fabrication methods ofγ-LiA102 --- p.1-10
Chapter 1.2.3.1. --- Solid state reaction methods --- p.1-10
Chapter 1.2.3.2. --- Sol-gel methods --- p.1-11
Chapter 1.2.3.3. --- Hydrothermal treatment --- p.1-13
Chapter 1.2.3.4. --- Ultrasonic Spray Pyrolysis --- p.1-13
Chapter 1.2.3.5. --- The templated wet-chemical process --- p.1-13
Chapter 1.2.3.6. --- Tape-casting --- p.1-14
Chapter 1.2.3.7. --- Combustion Synthesis --- p.1-14
Chapter 1.3. --- Previous works --- p.1-15
Chapter 1.4. --- Current works --- p.1-16
Chapter 1.5. --- Thesis layout --- p.1-17
References
Chapter Chapter 2. --- Methodology and Instrumentation
Chapter 2.1. --- Introduction --- p.2-2
Chapter 2.2. --- Powder Metallurgy --- p.2-2
Chapter 2.3. --- Fabrication methods --- p.2-3
Chapter 2.3.1. --- Tube furnace sintering --- p.2-3
Chapter 2.3.2. --- Arc melting --- p.2-4
Chapter 2.3.3. --- Annealing --- p.2-5
Chapter 2.3.4. --- Sodium hydroxide etching --- p.2-5
Chapter 2.4. --- Characterization methods --- p.2-6
Chapter 2.4.1. --- Thermal analysis - Differential thermal analysis (DTA) --- p.2-6
Chapter 2.4.2. --- Physical property analysis - Thermomechanical analyzer (TMA) --- p.2-6
Chapter 2.4.3. --- Physical property analysis - The Archimedes' method --- p.2-7
Chapter 2.4.4. --- Physical property analysis-Surface area and porosimetry analyzer --- p.2-8
Chapter 2.4.5. --- Physical property analysis - Microhardness test --- p.2-9
Chapter 2.4.6. --- Microstructural analysis - Scanning electron Microscopy (SEM) --- p.2-9
Chapter 2.4.7. --- Surface morphology analysis - Atomic Force Microscopy (AFM) --- p.2-10
Chapter 2.4.8. --- Phase determination - X-ray Diffractometry (XRD) --- p.2-11
References
Chapter Chapter 3. --- Al-y-LiA102 MMC samples prepared by arc-melting
Chapter 3.1. --- Introduction --- p.3-2
Chapter 3.2. --- Experimental details --- p.3-3
Chapter 3.3. --- XRD analysis --- p.3-4
Chapter 3.4. --- Microstructures --- p.3-5
Chapter 3.5. --- NaOH etching time effects --- p.3-5
Chapter 3.6. --- The 2-minute-etched sample --- p.3-6
Chapter 3.7. --- Physical properties analysis --- p.3-7
Chapter 3.7.1. --- Apparent density --- p.3-7
Chapter 3.7.2. --- Microhardness --- p.3-7
Chapter 3.7.3. --- BET analysis --- p.3-8
Chapter 3.8. --- Formation mechanism ofγ-LiA102 network --- p.3-9
Chapter 3.9. --- Effects ofLi20 contents --- p.3-10
Chapter 3.9.1. --- Effects of Li2O contents on structure and compositions of MMCs --- p.3-10
Chapter 3.9.2. --- Effects of Li2O- contents on coefficient of thermal expansion (CTE) --- p.3-11
Chapter 3.10. --- Conclusions --- p.3-12
References
Chapter Chapter 4. --- Al-y-LiAlO2 MMCs samples prepared by furnace sintering
Chapter 4.1. --- Introduction --- p.4-2
Chapter 4.2. --- Experimental details --- p.4-2
Chapter 4.3. --- The effects of sintering temperature --- p.4-3
Chapter 4.3.1. --- Microstructures --- p.4-3
Chapter 4.3.2. --- XRD analysis --- p.4-4
Chapter 4.4. --- Prolonged NaOH etching --- p.4-5
Chapter 4.5. --- Effects of annealing temperature --- p.4-7
Chapter 4.6. --- DTA analysis of over-etched sample --- p.4-7
Chapter 4.7. --- Thermal stability of the as-synthesized γ-LiA1O2 powders --- p.4-8
Chapter 4.8. --- Conclusions --- p.4-9
References
Chapter Chapter 5. --- Y-LiA1O2 pellets
Chapter 5.1. --- Introduction --- p.5-2
Chapter 5.2. --- Experimental details --- p.5-2
Chapter 5.3. --- Pellets fabricated by method 1 --- p.5-3
Chapter 5.4. --- CTE and volume fraction of MMCs --- p.5-4
Chapter 5.5. --- Pellets fabricated by method II --- p.5-5
Chapter 5.6. --- Comparisons of γ-LiA1O2 fabricated by method I and method II --- p.5-6
Chapter 5.7. --- Conclusions --- p.5-7
References
Chapter Chapter 6. --- Conclusions and future works
Chapter 6.1. --- Conclusions --- p.6-2
Chapter 6.2. --- Suggestions for future work --- p.6-3
Chapter 6.2.1. --- Stability test of y-LiA1O2 in molten carbonates --- p.6-3
Chapter 6.2.2. --- Investigation of the pore size distribution of γ-LiAIO2 network --- p.6-4
Chapter 6.2.3. --- Fabrication of Al-γ-LiA1O2 MMC by hot isotatic pressing --- p.6-4
Chapter 6.2.4. --- Mechanical tests --- p.6-4
Chapter 6.2.5. --- Development of gas sensors --- p.6-5
References
"Ferroelectric Lithium Niobate Surfaces for Depositions of Metallic Nanostructure and ZnO Semiconducting Thin Film." Doctoral diss., 2011. http://hdl.handle.net/2286/R.I.9290.
Full textDissertation/Thesis
Ph.D. Physics 2011
Meng, Shirley Y., Yi Li, Elena M. Arroyo, and Gerbrand Ceder. "Amorphous Metallic Glass as New High Power and Energy Density Anodes For Lithium Ion Rechargeable Batteries." 2002. http://hdl.handle.net/1721.1/3966.
Full textSingapore-MIT Alliance (SMA)
Yang, Kai-Yun, and 楊開雲. "Studies on Mechanism and Suppression of Interfacial Reaction Between Perovskite La2/3−xLi3xTiO3 and Metallic Lithium." Thesis, 2007. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/88229826381407658549.
Full text國立成功大學
材料科學及工程學系碩博士班
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Li+ conductors are key materials for technological applications as all- solid-state lithium batteries. Unfortunately, many crystalline phases having high Li+ conductivity are unstable in the presence of a metallic lithium anode. Although interfacial reactions between such conductors and the lithium anode are always inferred, very little effort has been devoted to studying this interfacial instability, which is usually examined by observing the coloration of sample with the naked eye. The scope of our study is, therefore, focused on the detailed reaction mechanism and its suppression. Among the various ceramic Li+ conductors, we employed a perovskite-type La2/3–xLi3xTiO3 as a model material for our fundamental study into the interfacial instability. This selection stems from the availability of the crystal structure and the easily comprehensible ion-transport mechanism. In this study, we found that when this La0.56Li0.33TiO3 sample and lithium were placed in contact at room temperature for 24 h, the results of X-ray photoelectron spectrometry (XPS) indicate that 12% of the tetravalent Ti4+ ions were converted into trivalent Ti3+ ions and the valence conversion and degree of conversion were limited by the structural rigidity of the host crystal. The secondary ion mass spectrometry (SIMS) analyses suggests the existence of a local electric field near the contact surface and indicates that the 6Li+ isotope ions were inserted into the specimen through the effect of this field. The mechanism of the lithium-activated RT interfacial reaction is associated with the reduction of Ti4+ transition metal ions from tetravalent to trivalent states, which resulted in the increase of electronic conductivity, and the local-electric-field-induced Li+ insertion into La3+/Li+-site vacancies of La0.56Li0.33TiO3. Moreover, although this metallic-lithium- activated donor doping process semiconductorized the sample on its surface, the ionic conduction of bulk sample was altered to mixed ionic/electronic conduction, which includes a spontaneous electronic transition without directly depending on the interfacial instability. Through our identification, this transition is the lithium-ion- motion dependent electron hopping process. As a result, it was roughly found that the phenomena mentioned above were caused by the presence of Ti4+–transition metal ions and the highly vacant structure in La2/3–xLi3xTiO3 system. Thus, La0.50Li0.50TiO3 has higher reaction inhibition against metallic lithium, and we also found that the perovskite-type LaAlO3 can be incorporated into La0.50Li0.50TiO3 to form a xLaAlO3–(1–x)La0.50Li0.50TiO3 solid solution (0.0 ≤ x ≤ 1.0; i.e., La0.50+0.50xLi0.50–0.50x - Ti1–xAlxO3), indicating that the Al3+ ions can be completely substituted for the Ti4+ ions. However, the samples with 0–40 mol % LaAlO3 have the Li+ ion conduction properties to be used as solid electrolytes of electrochemical devices. After measuring its electrical transition by using metallic lithium electrodes and digital multimeter, the altered process indicate that the sample’s electron concentration decreased with the incorporated amount of LaAlO3, in accordance with the decrease in the resulting electronic conductivity form 1.23× 10–2 S cm–1 to 4.33×10–4 S cm–1. Consequently, Al3+ ions substituted for the Ti4+ ions can assist La0.50Li0.50TiO3 to suppress the interfacial reaction between solid electrolyte and metallic lithium.
Kim, Hyun Woo. "Structure and properties of amorphous metallic alloys : a first principles study." Thesis, 2010. http://hdl.handle.net/2152/ETD-UT-2010-12-2328.
Full texttext
Wang, C. Y., Gerbrand Ceder, and Yi Li. "Amorphous Al-transition Metal Alloys as Anode Material for Lithium Ion Battery." 2005. http://hdl.handle.net/1721.1/29816.
Full textSingapore-MIT Alliance (SMA)
Lai, Pei-Yu, and 賴姵宇. "Investigation of corrosion properties of thin film metallic glasses on cathodic aluminum current collectors in lithium ion batteries." Thesis, 2016. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/877b2b.
Full text國立臺灣科技大學
材料科學與工程系
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Lithium bis(trifluoromethane sulfonyl) imide (LiTFSI) salt is claimed to be a potential alternative to lithium hexafluorophosphate (LiPF6) since it has greater electrochemical properties such as chemical and thermal stability which may provide benefits of higher safety and longer lifetime of lithium ion batteries (LIBs).
Carter, W. Craig. "Computation and Simulation of the Effect of Microstructures on Material Properties." 2003. http://hdl.handle.net/1721.1/3659.
Full textSingapore-MIT Alliance (SMA)
Mason, James Derek. "Investigation of allenyl lithium species by lithium-metalloid exchange." 1988. http://catalog.hathitrust.org/api/volumes/oclc/19415066.html.
Full textTypescript. Vita. 2. Investigation of chelation-controlled lithium-metalloid exchange. eContent provider-neutral record in process. Description based on print version record. Includes bibliographies.
Phillips, Nancy Helen. "Mechanistic studies of the lithium-metalloid exchange reaction." 1988. http://catalog.hathitrust.org/api/volumes/oclc/18579107.html.
Full textHoppe, Holger [Verfasser]. "Anwendung von Titannitridchlorid als Kathode in einer Lithium-Metall-Batterie und Synthese neuer TiCl4-Additionsverbindungen / vorgelegt von Holger Hoppe." 2002. http://d-nb.info/966015541/34.
Full textDittrich, Thomas. "Meso- to Neoarchean Lithium-Cesium-Tantalum- (LCT-) Pegmatites (Western Australia, Zimbabwe) and a Genetic Model for the Formation of Massive Pollucite Mineralisations." Doctoral thesis, 2016. https://tubaf.qucosa.de/id/qucosa%3A23157.
Full textLithium-Caesium-Tantal-(LCT) Pegmatite repräsentieren eine bedeutende Quelle für seltene Metalle, deren Bedarf im letzten Jahrzehnt beträchtlich angestiegen ist. Im Falle von Caesium sind zurzeit weltweit nur zwei LCT-Pegmatitlagerstätten bekannt, die abbauwürdige Vorräte an Cs enthalten. Dies sind die LCT-Pegmatitlagerstätten Bikita in Simbabwe und Tanco in Kanada. Das Wirtsmineral für diese Cs-Mineralisation ist das extrem selten auftretende Zeolith-Gruppen-Mineral Pollucit. In den Lagerstätten Bikita und Tanco bildet Pollucit dagegen massive, linsenförmige und fast monomineralische Pollucitmineralisationen, die in den oberen Bereichen der Pegmatitkörper anstehen. Zusätzlich befinden sich beide Lagerstätten in geologisch vergleichbaren Einheiten. Die Nebengesteine sind Grünsteingürtel die ein neoarchaisches Alter von ca. 2,600 Ma aufweisen. Die Bildung derartiger massiver Pollucitmineralisationen ist bis jetzt noch nicht detailliert untersucht worden. Große Bereiche von Westaustralien werden von meso- bis neoarchaischen Krusteneinheiten (z.B. Yilgarn Kraton, Pilbara Kraton) aufgebaut, von denen auch eine große Anzahl an LCT-Pegmatitsystemen bekannt sind. Darunter befinden sich unter anderem die LCT-Pegmatitlagerstätten Greenbushes (Li, Ta) und Wodgina (Ta, Sn). Zusätzlich wurden kleine Mengen an Pollucit in einer einzigen Kernbohrung im Londonderry Pegmatitfeld angetroffen. Ungeachtet dessen, wurden in Westaustralien bis jetzt keine systematischen Untersuchungen und/oder Explorationskampagnen auf Vorkommen von Cs und speziell der von Pollucit durchgeführt. Im Verlauf dieser Studie wurden insgesamt neunzehn verschiedene Pegmatitvorkommen und Pegmatitfelder des Yilgarn Kratons, Pilbara Kratons und der Kimberley Provinz auf das Vorkommen des Minerals Pollucit untersucht. Allerdings konnte in keinem der untersuchten LCT-Pegmatitsystemen Pollucit nachgewiesen werden. Von vier der untersuchten LCT-Pegmatitsystemen, dem Londonderry Pegmatitfeld, dem Mount Deans Pegmatitfeld, der Cattlin Creek LCT-Pegmatitlagerstätte (Yilgarn Kraton) und der Wodgina LCT-Pegmatitlagerstätte (Pilbara Kraton) wurden detailliert Proben entnommen und weitergehend untersucht. Zusätzlich wurden die massiven Pollucitmineralisationen im Bikita Pegmatitfeld beprobt und in die detailierten Untersuchungen einbezogen. Der Probensatz aus dem Bikita Pegmatitfeld dient als Referenzmaterial mit dem die Pegmatitproben aus Westaustralien verglichen werden. Die vorliegende Arbeit fasst die wesentlichen Ergebnisse der petrographischen, mineralogischen, mineralchemischen, geochemischen und geochronologischen Untersuchungen sowie der Flüssigkeitseinschlussuntersuchungen und stabilen und radiogenen Isotopenzusammensetzungen zusammen. Alle vier der in Westaustralien untersuchten LCT-Pegmatitsysteme kommen in geologisch ähnlichen Rahmengesteinen vor, weisen einen vergleichbaren internen Aufbau, geochemische Zusammensetzung und Mineralogie zu dem des Bikita Pegmatitfeldes in Simbabwe auf. Weiterhin konnten in allen LCT-Pegmatitsystemen Hinweise für späte hydrothermale Prozesse (z.B. Verdrängung von Feldspat) nachgewiesen werden, die einhergehend mit einer Anreicherung von Cs verbunden sind (z.B. Cs-angereicherte Säume um Glimmer, Beryll und Turmalin). Mit der Ausnahme der Wodgina LCT-Pegmatitlagerstätte, in der ein mesoarchaisches Kristallisationsalter (ca. 2,850 Ma) nachgewiesen wurde, lieferten die Altersdatierungen in den anderen LCT-Pegmatitsystemen übereinstimmende neoarchaische Alter von 2,630 Ma bis 2,600 Ma. Diese fast identischen Alter der LCT-Pegmatitsysteme des Yilgarn und Zimbabwe Kratons suggerieren, dass die Prozesse, die zur LCT-Pegmatitbildung am Ende des Neoarchaikums führten, weltweit aktiv waren. Ungeachtet dessen stellt das Vorhandensein von massiver Pollucitmineralisation das Alleinstellungsmerkmal des Bikita Pegmatitfeldes dar, welche sich infolge eines Prozesses gebildet haben der nicht Bestandteil der üblichen LCT-Pegmatitentwicklung ist und sich durch eine extreme Anreicherung an Cs unterscheidet. Die neuen Ergebnisse die in dieser Studie von den Bikita Pegmatitfeld und den Westaustralischen LCT-Pegmatitsystemen gewonnen wurden, verbessern das Verständnis des Verhaltens von Cs in LCT-Pegmatitsystemen deutlich. Somit ist es nun möglich, ein genetisches Modell für die Bildung von massiven Pollucitmineralisationen in LCT-Pegmatitsystemen vorzustellen. LCT-Pegmatite weisen im Allgemeinen eine granitische Zusammensetzung auf und werden als Kristallisat von hoch fraktionierten und geochemisch spezialisierten granitischen Restschmelzen interpretiert. Die Bildung von massiven Pollucitmineralisationen ist nur aus großen und voluminösen Pegmatitschmelzen, die als einzelner Körper entlang von Störungen in extensionalen Stressregimen intrudieren möglich. Nach Platznahme der Schmelze bildet die beginnende Kristallisation zunächst die Kontakt- und Randzone des Pegmatits, wobei infolge von fraktionierter Kristallisation die immobilen Elemente (v.a. Cs, Rb) in der verbleibenden Restschmelze angereichert werden. Im Anschluss an diese erste Kristallisation entmischt sich nach Abkühlung eine sehr kleine Menge (0.5–1 vol.%) Schmelze und/oder Fluid von der Restschmelze. Diese nicht mischbare Teilschmelze/-fluid ist angereichert an Al2O3 und Na2O sowie verarmt an SiO2 und kristallisiert als Analcim. Zusätzlich kann diese Schmelze bereits mit 1–2 wt.% Cs2O angereichert sein. Aufgrund der Auswirkung von Flussmitteln (z.B. H2O, F, B) wird allerdings der Schmelzpunkt dieser Analcimschmelze herabgesetzt und so die Kristallisation des Analcims als intergranulare Körner verhindert. Da diese Analcimschmelze im Vergleich zu der restlichen Schmelze eine geringere relative Dichte besitzt, beginnt sie gravitativ aufzusteigen und sich in den oberen Bereichen des Pegmatitkörpers zu akkumulieren. Währenddessen beginnt die restliche Schmelze separat zu kristallisieren und die inneren Bereiche des Pegmatits zu bilden. Diese Kristallisation ist einhergehend mit fortschreitender Fraktionierung und der Anreicherung von inkompatiblen Elementen (v.a. Cs, Rb) in den sich als letztes bildenden Mineralphasen (z.B. Lepidolit) oder der Konzentration der inkompatiblen Element in die sich entmischenden hydrothermalen Fluiden. Da Analcim und Pollucit eine lückenlose Mischungsreihe bilden, ist die Analcimschmelze in der Lage, alles verfügbare Cs von der Restschmelze und/oder assoziierten hydrothermalen Fluiden an sich zu binden und als Cs-Analcim im oberen Bereich des Pegmatitkörpers zu kristallisieren. Fortschreitende hydrothermale Aktivität und Substitution von Cs verschiebt dann die Zusammensetzung des Analcims von der Cs-Analcim- zu Na-Pollucitzusammensetzung. Zusätzlich erfährt der Analcim bei Abkühlung unter 400 °C eine negative thermische Expansion von ca. 1 vol.%. Diese Kontraktion führt zu der Bildung des markanten Rissnetzwerkes das durch späte Mineralphasen (z.B. Lepidolit, Quarz, Feldspat und Petalit) gefüllt wird. Vor der Mineralisation allerdings, erhöht dieses Netzwerk an Rissen die verfügbaren Wegsamkeiten für die späten hydrothermalen Fluide und begünstigt somit den Cs-Substitutionsmechanismus in der massiven Pollucitmineralisation. Weiterhin kommt es bei der Abkühlung des Pegmatits zu späten Mineralverdrängungsreaktionen (z.B. Verdrängung von K-Feldspat durch Lepidolit, Cleavelandit und Quarz), sowie zu Subsolidus-Selbstordnungsprozessen in Feldspäten. Diese Prozesse werden weiterhin interpretiert inkompatible Elemente (z.B. Cs, Rb) in die späten hydrothermalen Fluide freizusetzen. Da Feldspäte große Teile der Pegmatite bilden, kann somit eine beträchtliche Menge an Cs freigeben werden und durch die späten hydrothermalen Fluide in die massive Pollucitmineralisation in den oberen Bereichen des Pegmatitkörpers transportiert werden. Infolgedessen ist es möglich, dass genügend Cs frei gesetzt werden kann, um die Zusammensetzung innerhalb der Mischkristallreihe von Cs-Analcim (>2 wt.% Cs2O) zu Na-Pollucit (23–43 wt.% Cs2O) zu verschieben. Die zeitliche Einordnung dieser späten Cs-Anreicherung wird als quasi zeitgleich oder im direkten Anschluss an die vollständige Kristallisation der Pegmatitschmelze interpretiert. Es kann allerdings nicht vernachlässigt werden, dass auch jüngere hydrothermale Ereignisse, die den Pegmatitkörper nachträglich überprägen, ähnliche hydrothermale Prozesse hervorrufen können. Somit konnte gezeigt werden, dass es durch Kombination dieser magmatischen und hydrothermalen Prozessen möglich ist, genügend Cs anzureichern, um die Bildung von massiven Pollucitmineralisationen in LCT-Pegmatitsystemen zu ermöglichen. Dieses genetische Modell kann nun dazu genutzt werden, um das Potential von Vorkommen von massiven Pollucitmineralisationen in LCT-Pegmatitsystemen in Westaustralien und weltweit besser einzuschätzen.:Contents Abstract . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iii Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . v Versicherung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . vii Acknowledgments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ix Contents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xi 1. Introduction 1 1.1. Motivation and Scope of the Thesis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.2. Structure of the Thesis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2. Fundamentals 7 2.1. The Alkali Metal Cesium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2.1.1. Distribution of Cesium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2.1.2. Mineralogy of Cesium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2.1.3. Geochemical Behaviour of Cesium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 2.1.4. Economy of Cesium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 2.2. Pollucite – (Cs,Na)2Al2Si4O12×H2O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 2.2.1. Crystal Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 2.2.2. Analcime–Pollucite–Series . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 2.2.3. Formation of Pollucite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 2.2.4. Pollucite Occurences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 2.3. Pegmatites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 2.3.1. General Characteristics of Pegmatites . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 2.3.2. Controls on Pegmatite Formation and Evolution . . . . . . . . . . . . . 40 2.3.3. Pegmatite Age Distribution and Continental Crust Formation . . . . . . 43 3. Geological Settings of Archean Cratons 47 3.1. Zimbabwe Craton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 3.1.1. Tectonostratigraphic Subdivision . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 3.1.2. Tectonometamorphic Evolution of the Northern Limpopo Thrust Zone . 49 3.1.3. Pegmatites within the Zimbabwe Craton . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 3.1.4. Masvingo Greenstone Belt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 3.1.5. Geological Setting of the Bikita Pegmatite District . . . . . . . . . . . . 58 3.2. Yilgarn Craton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 3.2.1. Tectonostratigraphic Framework and Geological Development . . . . . 62 3.2.2. Tectonic Models for the Development . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 3.2.3. Pegmatites within the Yilgarn Craton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 3.2.4. Geological setting of the Londonderry Pegmatite Field . . . . . . . . . . 76 3.2.5. Geological Setting of the Mount Deans Pegmatite Field . . . . . . . . . 85 3.2.6. Geological Setting of the Cattlin Creek Pegmatite Deposit . . . . . . . . 91 3.3. Pilbara Craton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 3.3.1. Tectonostratigraphic Framework and Geological Development . . . . . 99 3.3.2. Tectonic Model for the Development . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 3.3.3. Pegmatites within the Pilbara Craton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 3.3.4. Geological Setting of the Wodgina Pegmatite District . . . . . . . . . . 106 4. Fieldwork and Sampling of Selected Pegmatites and Pegmatite Fields 115 4.1. Bikita Pegmatite Field . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115 4.2. Londonderry Pegmatite Field . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115 4.2.1. Londonderry Feldspar Quarry Pegmatite . . . . . . . . . . . . . . . . . 115 4.2.2. Lepidolite Hill Pegmatite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 4.2.3. Tantalite Hill Pegmatite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 4.3. Mount Deans Pegmatite Field . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 4.3.1. Type I – Flat Lying Pegmatites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 4.3.2. Type II – Steeply Dipping Pegmatites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 4.4. Cattlin Creek Pegmatite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 4.5. Wodgina LCT-Pegmatite Deposit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121 4.5.1. Mount Tinstone Pegmatite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123 4.5.2. Mount Cassiterite Pegmatite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123 5. Petrography and Mineralogy 139 5.1. Quantitative Mineralogy by Means of Mineral Liberation Analysis . . . . . . . . 141 5.2. Mineralogical and Petrographical Characteristics of Individual Mineral Groups . 141 5.2.1. Feldspar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141 5.2.2. Quartz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144 5.2.3. Mica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146 5.2.4. Pollucite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147 5.2.5. Petalite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149 5.2.6. Spodumene . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149 5.2.7. Beryl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154 5.2.8. Tourmaline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 5.2.9. Apatite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157 5.2.10. Ta-, Nb- and Sn-oxides . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157 5.3. Reconstruction of the General Crystallisation Sequence . . . . . . . . . . . . . 162 6. Geochemistry 165 6.1. Major Elements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165 6.2. Selected Minor and Trace Elements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174 6.3. Fractionation Indicators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175 6.4. Rare Earth Elements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185 7. Geochronology 193 7.1. 40Ar/39Ar-Method on Mica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193 7.1.1. Bikita Pegmatite Field . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194 7.1.2. Mount Deans Pegmatite Field . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195 7.1.3. Londonderry Pegmatite Field . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195 7.1.4. Cattlin Creek Pegmatite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195 7.1.5. Wodgina Pegmatite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198 7.2. Th-U-Total Pb Monazite Dating . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201 7.2.1. Monazite Ages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201 7.3. U/Pb Dating of Selected Ta-, Nb- and Sn-Oxide Minerals . . . . . . . . . . . . 203 7.3.1. Bikita Pegmatite Field . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203 7.3.2. Londonderry Pegmatite Field . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203 7.3.3. Mount Deans Pegmatite Field . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206 7.3.4. Cattlin Creek Pegmatite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206 7.3.5. Wodgina Pegmatite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207 8. Fluid Inclusion Study 211 8.1. Bikita Pegmatite Field . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211 8.2. Wodgina Pegmatite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211 8.3. Carbon Isotope Analysis on Fluid Inclusion Gas of Selected Mineral Phases . . 212 9. Stable and Radiogenic Isotopes 217 9.1. Whole Rock Sm/Nd-Isotopy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217 9.1.1. New Whole Rock Sm/Nd Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217 9.2. Lithium Isotope Analysis on Selected Mineral Phases . . . . . . . . . . . . . . . 220 9.2.1. New Lithium Isotope Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220 10.Discussion 227 10.1. Regional Geological and Tectonomagmatic Development . . . . . . . . . . . . 227 10.1.1. Constraints from Field Evidence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227 10.1.2. Petrographical and Mineralogical Constraints . . . . . . . . . . . . . . 229 10.1.3. Geochemical Constraints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230 10.1.4. Isotopic Constraints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232 10.1.5. Constraints from Fluid Inclusion Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233 10.1.6. Geochronological Constrains . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233 10.2. Massive Pollucite Mineralisations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243 10.2.1. Unique Characteristics of Massive Pollucite Mineralisations . . . . . . . 243 10.2.2. New Concepts for the Formation of Massive Pollucite Mineralisations . . 252 10.3. Genetic Model for the Formation of Massive Pollucite Mineralisations within LCT Pegmatite Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264 11.Summary and Conclusions 267 References 273 Lists of Abbreviations 309 General Abbreviations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309 Mineral Abbreviations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310 List of Figures 311 List of Tables 315 Appendix 317 A. Legend for Topographic Maps 319 B. Sample List 323 C. Methodology 331 C.1. Quantitative Mineralogy by Means of Mineral Liberation Analysis . . . . . . . . 331 C.2. Geochemistry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 331 C.3. 40Ar/39Ar-Method on Mica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335 C.4. Th-U-Total Pb Monazite Dating . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335 C.5. U/Pb Dating of Selected Ta-, Nb- and Sn-Oxide Minerals . . . . . . . . . . . . 336 C.6. Fluid Inclusion Study . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 337 C.7. Whole Rock Sm/Nd-Isotopy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 338 C.8. Lithium Isotope Analysis on Selected Mineral Phases . . . . . . . . . . . . . . . 338 D. Data – Mineral Liberation Analysis 341 E. Data – Geochemistry 345 F. Data – Geochronology 349 G. Data – Stable and Radiogenic Isotopes 353