안녕하세요. 매일 정치 얘기만 보다가 글쓰는건 처음이네요...

저는 리튬이온전지의 양극활물질 개발 업무를 담당하고 있습니다. 궁금한 점이 있는데 물어 볼데도 없고 답답한 마음에 여기에 질문 하게 되었습니다.

LiNiO2라는 활물질은 니켈이 3가로 존재해야 하나 2가가 매우 안정해서 합성하기도 힘들고 cation mixing도 잘 일어난다고 책에 써있습니다. 왜 Ni은 2가가 제일 안정한지 궁금해서 공부를 시작했습니다.

Huheey의 Inorganic Chemistry라는 책의 crystal field 부분을 공부 했습니다.

LiNiO2에서 Ni은 octahedral site에 위치합니다.

octahedral site에 crystal field가 strong field인 경우의 Ni4+,Ni3+와 Ni2+의 d orbital 전자 배치는 각각 t2g6, t2g6eg1, t2g6eg2 입니다. (아래 첨자가 안 써져서 죄송합니다)
이 경우 crystal field stabilization energy는 -24Dq+3P, -18Dq+3P, -12Dq+3P 입니다. 아무리 봐도 t2g에만 전자가 존재하는 Ni4+가 제일 안정해 보이고 높은 준위인 eg에 전자가 두 개 있는 Ni2+가 제일 불안정할거 같은데 실상은 그 반대라서 질문 드리게 됐습니다.

왜 crystal field stabilization energy도 제일 크고 높은 에너지 준위에 전자를 제일 많이 가지고 있는 Ni2+를 제일 안정하다고 할까요?

아무리 생각해도 모르겠어서 질문 드렸습니다.