Azotek litu CAS 26134-62-3

Azotek litujest szybkim przewodnikiem jonów o wyższej przewodności niż inne nieorganiczne sole litu. Wiele badań skupiało się na zastosowaniu azotku litu jako stałego materiału na elektrodę i katodę w akumulatorach.
Na bazie azotku litu przygotowano serię szybkojonowych przewodników litowych. Analizuj i identyfikuj ich skład fazowy, badaj ich właściwości elektrochemiczne, takie jak przewodność jonów, napięcie rozkładu i przewodność, a także składaj baterie eksperymentalne z tych materiałów do testów wyładowań.

Badania wykazały, że układ podwójny na bazie azotku litu (Li3N LiCl) utworzył związki Li9N2Cl3 o napięciu rozkładu ponad 2,5 V i przewodności 1,3 × 10-5 S cm-1 w temperaturze 25 stopni. Jako materiał szybkiego przewodnika jonowego powinien mieć wysokie napięcie rozkładu, niską przewodność elektronową, wysoką przewodność jonową i dobrą stabilność chemiczną. Wiele szybkich przewodników jonowych litu ma powyższe cechy, które można wykorzystać do produkcji wysokowydajnych akumulatorów półprzewodnikowych, stosowanych jako źródła zasilania kalkulatorów, lamp błyskowych do aparatów fotograficznych, zegarków elektronicznych oraz coraz większej liczby urządzeń i produktów elektronicznych; Ponadto przewodniki litowo-jonowe można również wykorzystać do produkcji specjalnych urządzeń jonowych.

Kiedyś ludzie wyobrażali sobie wykorzystanie materiałów przewodzących szybkojonowe litowo do budowy dużych stosów magazynujących energię (elektryczność). W okresie niskiego szczytowego zużycia energii elektrycznej w dużych miastach w porze nocnej nadwyżka energii mogłaby być ładowana do stacji magazynowania energii, a w okresie szczytowego zużycia energii elektrycznej mogłaby w sposób ciągły dostarczać energię do sieci. Ze względu na szerokie perspektywy zastosowania przewodników szybkich jonów litu wzbudził on duże zainteresowanie i przeprowadzono szeroko zakrojone-dogłębne badania w celu znalezienia lepszych przewodników szybkich jonów litu.

Napięcie rozkładu Li3N wynosi tylko 0,44 V (25 stopni), co ogranicza jego praktyczne zastosowanie. Dlatego konieczna jest modyfikacja i synteza materiałów binarnych i trójskładnikowych przewodników jonowych na bazie Li3N. Jedną z metod ulepszenia jest równomierne wymieszanie zmielonego proszku Li3N z odpowiednią ilością bezwodnego proszku LiCl (stosunek molowy 2:3), sprasowanie tabletek na tabletkarce, załadowanie ich do niklowej łódki, umieszczenie w urządzeniu do syntezy, użycie azotu jako atmosfery ochronnej, podgrzanie do 600 stopni (90 minut) i otrzymanie szaro-białego stałego proszku Li9N2Cl3. Z badań eksperymentów elektrochemicznych wynika, że ​​napięcie rozkładu związku Li9N2Cl3 przygotowanego przez dodanie LiCl do Li3N wzrosło z 0,4V do ponad 2,5V.

Oprócz tego, że jest stosowany jako elektrolit stały,azotek litujest także skutecznym katalizatorem konwersji heksagonalnego azotku boru do regularnego azotku boru.
W 1987 roku japońscy uczeni zastosowali metodę kryształów zarodkowych w warunkach ultra-wysokiego ciśnienia i wysokiej temperatury, aby otrzymać monokryształy cBN typu N- o wielkości cząstek 2 mm i nieregularnym kształcie poprzez domieszkowanie Si. Następnie wyhodowali monokryształy cBN typu P-domieszkowane Be na powierzchni kryształu pod wtórnym wysokim ciśnieniem i ostatecznie uzyskali jednorodne złącza P-N cBN poprzez cięcie i szlifowanie. Podobne eksperymenty syntezy przeprowadza się w Chinach, które przeprowadzono na produkowanej w kraju sześciostronnej prasie górnej DS-029B.

Aby zbadać wpływ katalizatorów/dodatków na kształt-próbek cBN syntetyzowanych pod wysokim ciśnieniem, w eksperymencie wykorzystano hBN o czystości 99% jako surowiec początkowy,-samodzielnie wytworzony azotek litu Li3N i wodorek litu LiH jako katalizatory oraz dostępny na rynku aminolit LiNH2 o czystości 99% jako dodatek. Przed doświadczeniem heksagonalny azotek boru (hBN) suszono najpierw w temperaturze 100 stopni przez 12 godzin w warunkach próżniowych, aby usunąć zaadsorbowaną wilgoć i gazy z surowców. Następnie początkowy hBN zmieszano równomiernie z LiH, Li3N, LiH+Li3N, LiH+LiNH2 i Li3N+LiNH2 w określonej proporcji i sprasowano w cylindryczny kształt o średnicy 15,3 mm i wysokości 6 mm.

Ciśnienie syntezy stosowane w eksperymencie wynosi 4,0–6,0 GPa, temperatura 1400–1900 stopni, a czas przetrzymywania 10–20 minut. Po zakończeniu doświadczenia powoli zwolnić ciśnienie, pobrać próbkę do obróbki kwasem i zasadą, przepłukać i przesączyć w celu uzyskania kryształów cBN.

Oprócz powyższych eksperymentów, w oparciu o tradycyjną metodę przejścia fazowego, zsyntetyzowano sześcienny azotek boru, badając zastosowanie azotku litu jako katalizatora, heksagonalnego azotku boru jako surowca i dodając różne dodatki. Stosując technologię dyfrakcji promieni X-, technologię dyfrakcji Ramana i inne techniki do analizy i charakteryzowania produktów eksperymentalnych, można stwierdzić, że różne dodatki będą miały różny wpływ na system.

Badano wpływ fluorku amoniaku na syntezę regularnego azotku boru z układów azotku litu i heksagonalnych azotków boru. stosując technologię dyfrakcji promieni rentgenowskich do analizy syntetyzowanych produktów, odkryto, że chociaż fluorek amoniaku zużywa azotek litu w katalizatorze, wytwarza również dodatkowy produkt w postaci gazowego amoniaku, który może zmniejszyć ciśnienie w eksperymencie syntezy. Analizując wpływ wodorku litu na syntezę sześciennego azotku boru z układów azotku litu i heksagonalnych układów azotku boru, do analizy zsyntetyzowanych produktów zastosowano techniki dyfrakcji promieni X- i dyfrakcji Ramana.

Stwierdzono, że wodorek litu reaguje z sześciokątnym azotkiem boru, tworząc katalityczny azotek litu, gazowy amoniak i pierwiastkowe atomy boru. Pierwiastkowe atomy boru powodują czernienie koloru kryształu i hamowanie wzrostu kryształów wzdłuż płaszczyzny (111). Wpływ montażu katalizatora na wyniki syntezy można omówić w następujący sposób: Jeśli weźmie się pod uwagę, że proces tworzenia sześciennego azotku boru obejmuje najpierw reakcję dyfuzji katalizatora do sąsiedniego sześciokątnego azotku boru w wysokiej temperaturze i ciśnieniu, w wyniku czego powstaje jakiś związek pośredni.

Ten ostatni może rozpuścić pozostały sześciokątny azotek boru i stać się stopionym rozpuszczalnikiem. Gdy temperatura i ciśnienie osiągną stabilną strefę sześciennego azotku boru, rozpuszczone jony azotu i boru w stopie mogą występować pojedynczo lub, co bardziej prawdopodobne, w jakiejś formie grupowej. Ze względu na stężenie osiągające przesycenie będą krystalizować i wytrącać się zgodnie ze strukturą sześciennego azotku boru. Ponieważ te jony lub grupy jonów w sposób ciągły dyfundują i osadzają się na wytrąconych sześciennych kryształach azotku boru w stopionym rozpuszczalniku, kryształy będą nadal rosły aż do zakończenia procesu.

Organiczne urządzenia emitujące światło (OLED) mają-stałe właściwości aktywnej emisji
Ze względu na szeroki kąt widzenia, dużą szybkość reakcji (<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.

Ze względu na fakt, że najniższy poziom energii niezajętych orbitali molekularnych (LUMO) materiałów transportu elektronów w diodach OLED wynosi około 3eV, odpowiednie materiały z domieszkami organicznymi n- są trudne do znalezienia, a nawet jeśli zostaną znalezione, często są niestabilne w powietrzu. Dlatego podczas syntezy materiałów i wytwarzania urządzeń należy je umieścić w gazie ochronnym. Dlatego też nieorganiczne materiały domieszkujące są często stosowane do domieszkowania typu n-organicznych materiałów półprzewodnikowych, takich jak metaliczny lit i metaliczny cez, które są stosowane w domieszkach typu n- OLED. Później niektóre materiały złożone Li i Cs są również stosowane jako domieszki typu n-. Jednak rozwój domieszkowania typu n-w organicznych materiałach półprzewodnikowych nadal pozostaje w tyle za domieszkowaniem typu p. Dlatego niezwykle pilne jest poszukiwanie nowych domieszek typu n-w celu poprawy efektu domieszkowania typu n-.