Нітрид літію CAS 26134-62-3

Нітрид літіює швидким іонним провідником з вищою провідністю, ніж інші неорганічні солі літію. Багато досліджень зосереджено на застосуванні ntride літію як твердого електрода та катодного матеріалу для батарей.
На основі нтриду літію виготовлено серію швидкоіонних літієвих провідників. Проаналізуйте та визначте їх фазовий склад, вивчіть їхні електрохімічні властивості, такі як іонна провідність, напруга розкладання та провідність, і зберіть експериментальні батареї з цих матеріалів для випробувань на розряд.

Дослідження показали, що подвійна система на основі нтриду літію (Li3N LiCl) утворила сполуки Li9N2Cl3 з напругою розкладання понад 2,5 В і провідністю 1,3 × 10-5 См см-1 при 25 градусах. Як матеріал із швидким іонним провідником він повинен мати високу напругу розкладання, низьку електронну провідність, високу іонну провідність і хорошу хімічну стабільність. Багато швидкодіючих іонних літієвих провідників мають наведені вище характеристики, які можуть бути використані для виготовлення високопродуктивних твердотільних батарей, які використовуються як джерела живлення для калькуляторів, спалахів камер, електронних годинників і все більшої кількості електронних пристроїв і продуктів; Крім того, літій-іонні провідники також можна використовувати для виготовлення спеціальних іонних пристроїв.

Колись люди уявляли, що використовують літієві швидкоіонні провідники для будівництва великих накопичувачів енергії (електрики). Під час низького пікового періоду споживання електроенергії у великих містах вночі надлишок електроенергії міг би заряджатися в енергоакумулюючі станції, а під час пікового періоду споживання електроенергії він міг безперервно постачати електроенергію в мережу. Завдяки широким перспективам застосування літієвих швидкоіонних провідників вони викликали великий інтерес і були проведені широкі й-поглиблені дослідження, щоб знайти кращі літієві швидкоіонні провідники.

Напруга розкладання Li3N становить лише 0,44 В (25 градусів), що обмежує його практичне застосування. Тому необхідно модифікувати та синтезувати бінарні та потрійні іонопровідні матеріали на основі Li3N. Одним із методів удосконалення є рівномірне змішування подрібненого порошку Li3N з відповідною кількістю безводного порошку LiCl (молярне співвідношення 2:3), пресування таблеток на планшетному пресі, завантаження їх у нікелевий човен, розміщення в пристрої для синтезу, використання азоту як захисної атмосфери, нагрівання до 600 градусів (90 хвилин) і отримання сіро-білого твердого порошку Li9N2Cl3. Під час вивчення електрохімічних експериментів було виявлено, що напруга розкладання сполуки Li9N2Cl3, отриманої шляхом додавання LiCl до Li3N, зросла з 0,4 В до понад 2,5 В.

Окрім використання як твердого електроліту,нітрид літіютакож є ефективним каталізатором для перетворення гексагонального нітриду бору в кубічний нітрид бору.
У 1987 році японські вчені використали метод затравкових кристалів в умовах над-високого тиску та високої температури, щоб отримати монокристали cBN типу N- із розміром частинок 2 мм і неправильною формою шляхом легування Si. Потім вони виростили монокристали cBN типу P-, леговані Be на поверхні кристала під вторинним високим тиском, і, нарешті, отримали однорідні переходи cBN P-N шляхом різання та шліфування. Існують подібні експерименти синтезу в Китаї, які проводилися на вітчизняному шестисторонньому верхньому пресі DS-029B.

Щоб дослідити вплив каталізаторів/добавок на форму зразків cBN, синтезованих під високим{0}}тиском, в експерименті використовували hBN чистотою 99% як початкову сировину, власно{2}}виготовлений ntride літію Li3N і гідрид літію LiH як каталізатори, а комерційний амінолітій LiNH2 чистоти 99% добавка. Перед експериментом гексагональний нітрид бору (hBN) спочатку висушували при 100 градусах протягом 12 годин у вакуумі для видалення адсорбованої вологи та газів із сировини. Потім вихідний hBN рівномірно змішували з LiH, Li3N, LiH+Li3N, LiH+LiNH2 і Li3N+LiNH2 у певній пропорції та пресували в циліндричну форму діаметром 15,3 мм і висотою 6 мм.

Тиск синтезу, який використовується в експерименті, становить 4,0-6,0 ГПа, температура - 1400-1900 градусів, а час витримки - 10-20 хвилин. Після експерименту повільно скиньте тиск, вийміть зразок для обробки кислотою та лугом, промийте та відфільтруйте, щоб отримати кристали cBN.

На додаток до вищезазначених експериментів, заснованих на традиційному методі фазового переходу, кубічний нітрид бору був синтезований шляхом вивчення використання нтриду літію як каталізатора, гексагонального нітриду бору як сировини та додавання різних добавок. Використовуючи технологію рентгенівської дифракції, технологію рамановської дифракції та інші методи для аналізу та характеристики експериментальних продуктів, можна зробити висновок, що різні добавки матимуть різний вплив на систему.

Проаналізовано вплив фториду аміаку на синтез кубічного нітриду бору із систем нітриду літію та гексагонального нітриду бору. Використовуючи технологію дифракції рентгенівських променів для аналізу синтезованих продуктів, було виявлено, що хоча фторид аміаку споживає нтрид літію каталізатора, він також виробляє додатковий газоподібний аміак, який може зменшити тиск експерименту синтезу. Аналізуючи вплив гідриду літію на синтез кубічного нітриду бору із систем нітриду літію та гексагонального нітриду бору, для аналізу синтезованих продуктів використовували методи дифракції рентгенівських променів та дифракції раманівського розсіювання.

Було виявлено, що гідрид літію реагує з гексагональним нітридом бору з утворенням каталітичного ntride літію, газоподібного аміаку та елементарних атомів бору. Елементарні атоми бору мають ефект затемнення кольору кристала та гальмування росту кристала вздовж площини (111). Вплив складання каталізатора на результати синтезу можна обговорити наступним чином: якщо вважати, що процес утворення кубічного нітриду бору спочатку включає реакцію дифузії каталізатора в сусідній гексагональний нітрид бору під високою температурою та тиском, що призводить до утворення деякої проміжної сполуки.

Останній може розчинити гексагональний нітрид бору, що залишився, і стати розплавом розчинника. Коли температура і тиск переходять у стабільну зону кубічного нітриду бору, розчинені іони азоту бору в розплаві можуть існувати індивідуально або, швидше за все, у формі групи. Через концентрацію, що досягає перенасичення, вони кристалізуються і випадають в осад відповідно до структури кубічного нітриду бору. Оскільки ці іони або групи іонів безперервно дифундують і осідають на осаджених кристалах кубічного нітриду бору через розплав розчинника, кристали продовжуватимуть рости, доки процес не припиниться.

Органічні світловипромінювальні пристрої (OLED) мають властивості твердого-активного випромінювання
Завдяки широкому куту огляду, високій швидкості відгуку (<1 μ s), wide operating temperature range (-45 ℃~+85 ℃), ability to be fabricated on flexible substrates, and low unit power consumption, it is regarded as one of the mainstream display and lighting technologies of the next generation in the industry. The application of various new organic semiconductor materials and new organic device structures has made significant progress in OLED performance and industrialization.

Через те, що найнижчий рівень енергії на незайнятій молекулярній орбіталі (LUMO) електронних транспортних матеріалів в OLED становить приблизно 3 еВ, відповідні органічні n-легуючі матеріали важко знайти, і навіть якщо вони знайдені, вони часто нестійкі на повітрі. Тому їх потрібно помістити в захисний газ під час синтезу матеріалів і виготовлення пристроїв. Тому неорганічні легуючі матеріали часто використовуються для легування типу n- органічних напівпровідникових матеріалів, таких як металевий літій і металевий цезій, які застосовуються для легування типу n- OLED. Пізніше деякі сполуки Li та Cs також використовуються як легуючі речовини типу n-. Однак розвиток легування типу n- в органічних напівпровідникових матеріалах все ще відстає від розвитку легування типу p-. Тому пошук нових легуючих матеріалів типу n- для покращення ефекту легування типу n- є надзвичайно актуальним.