Cobaltdisulfid
Cobaltdisulfid ist eine chemische Verbindung aus der Gruppe der Cobaltverbindungen und Disulfide.
Vorkommen
Cobaltdisulfid kommt natürlich in Form des Minerals Cattierit vor.<ref>Cattierite (Mindat)</ref>
Gewinnung und Darstellung
Cobaltdisulfid lässt sich direkt aus den Elementen darstellen.<ref name="brauer">Georg Brauer (Hrsg.), unter Mitarbeit von Marianne Baudler u. a.: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band II, Ferdinand Enke, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-87813-3, S. 1667.</ref>
- <math>\mathrm{Co + 2 \ S \longrightarrow CoS_2}</math>
Es kann auch durch Einwirkung von Schwefelwasserstoff auf Cobalt(III)-komplexverbindungen gewonnen werden.
Einkristalle der Verbindung, mit einer Größe von 3 bis 4 mm und nahezu perfekten Kristallflächen, lassen sich durch eine mehrwöchige zyklische chemische Transportreaktion in einem 3-Zonen-Ofen, ausgehend von polykristallinem Cobaltdisulfid, einem geringen Schwefelzusatz sowie Chlor erhalten:<ref name="IS14">Vorlage:Literatur</ref>
- <chem>CoS2 + Cl2 <-> CoCl2 + S2</chem>
Eigenschaften
Cobaltdisulfid ist ein schwarzer geruchloser nicht brennbarer Feststoff, welcher praktisch unlöslich in Wasser ist.<ref name="GESTIS" /> Er besitzt eine Kristallstruktur vom Pyrit-Typ (d. h. kubisches Kristallsystem, Vorlage:Raumgruppe, Gitterparameter a = 553,5 pm, in der Elementarzelle befinden sich vier Formeleinheiten<ref name="Lax">Jean D’Ans, Ellen Lax: Taschenbuch für Chemiker und Physiker. 3. Elemente, anorganische Verbindungen und Materialien, Minerale, Band 3. 4. Auflage, Springer, 1997, ISBN 978-3-540-60035-0, S. 388 (Vorlage:Google Buch).</ref>). Cobaltdisulfid enthält entsprechend zu Eisendisulfid zweiwertige Cobaltionen und das Disulfidion S22−.<ref name='Holleman'>Arnold F. Holleman, Egon Wiberg, Nils Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, S. 1690.</ref> Er wird von nichtoxidierenden Säuren oder Alkalien nicht angegriffen und beim Erhitzen unter Luftabschluss spaltet sich Schwefel ab.<ref name="brauer" />
Unterhalb ihrer Curie-Temperatur von 124 K zeigt die Verbindung ferromagnetisches Verhalten.<ref name="IS14" />
Verwendung
Cobaltdisulfid wird als Katalysator bei organischen Synthesen verwendet.<ref name="brauer" />
Auf Grund der hohen Leitfähigkeit und Kapazität sowie großer thermischer Stabilität wird es für die Verwendung in verschiedenen elektrochemischen Anwendungsgebieten erforscht. Beispiele sind verschiedene Batterietypen wie Lithium-Ionen-Akkumulatoren, Lithium-Schwefel-Akkumulatoren, Natrium-Ionen-Akkumulatoren und als Kathodenmaterial in Thermalbatterien. Daneben sind auch Grätzel-Zellen und Superkondensatoren mögliche Anwendungsgebiete von Cobaltdisulfid.<ref>Helen Cumberbatch, Jackson Geary, Samantha P. Macchi, Lillian N. Elam, John H. Taphouse, Dorina F. Sava Gallis, Noah B. Schorr: Facile synthesis of phase pure cobalt disulfide for primary molten salt batteries. In: Journal of Power Sources. Band 677, 2026, Artikel 239998, Vorlage:DOI.</ref>
Einzelnachweise
<references />