Nitruro di litio CAS 26134-62-3

Nitruro di litioè un conduttore ionico veloce con conduttività maggiore rispetto ad altri sali di litio inorganici. Molti studi si sono concentrati sull'applicazione del ntruro di litio come elettrodo solido e materiale catodico per le batterie.
È stata preparata una serie di conduttori ionici veloci al litio a base di ntruro di litio. Analizzare e identificare la loro composizione di fase, studiare le loro proprietà elettrochimiche come conduttività ionica, tensione di decomposizione e conduttività e assemblare batterie sperimentali con questi materiali per i test di scarica.

La ricerca ha dimostrato che il sistema binario basato sul ntruro di litio (Li3N LiCl) ha formato composti Li9N2Cl3, con una tensione di decomposizione di oltre 2,5 V e una conduttività di 1,3 × 10-5 S cm-1 a 25 gradi. Essendo un materiale conduttore ionico veloce, dovrebbe avere un'elevata tensione di decomposizione, una bassa conduttività elettronica, un'elevata conduttività ionica e una buona stabilità chimica. Molti conduttori ionici veloci del litio hanno le caratteristiche di cui sopra, che possono essere utilizzate per produrre batterie allo stato solido ad alte prestazioni, utilizzate come fonti di alimentazione per calcolatrici, flash di fotocamere, orologi elettronici e un numero crescente di dispositivi e prodotti elettronici; Inoltre, i conduttori agli ioni di litio possono essere utilizzati anche per produrre speciali dispositivi ionici.

Una volta le persone immaginavano di utilizzare materiali conduttori veloci di ioni di litio per costruire grandi pile di stoccaggio di energia (elettricità). Durante il periodo di picco del consumo di elettricità nelle grandi città durante la notte, l’elettricità in eccesso potrebbe essere caricata nelle stazioni di accumulo dell’energia, e durante il periodo di picco del consumo di elettricità, potrebbe fornire continuamente energia alla rete. A causa delle ampie prospettive di applicazione dei conduttori agli ioni di litio veloci, ha suscitato grande interesse e sono state condotte ricerche estese e approfondite per trovare conduttori agli ioni di litio veloci migliori.

La tensione di decomposizione del Li3N è di soli 0,44 V (25 gradi), il che ne limita l'applicazione pratica. Pertanto, è necessario modificare e sintetizzare materiali conduttori ionici binari e ternari basati su Li3N. Un metodo di miglioramento consiste nel mescolare uniformemente la polvere di Li3N macinata con una quantità adeguata di polvere di LiCl anidra (rapporto molare 2:3), premere le compresse su una comprimitrice, caricarle in una navicella di nichel, posizionarle in un dispositivo di sintesi, utilizzare l'azoto come atmosfera protettiva, riscaldare a 600 gradi (90 minuti) e ottenere una polvere solida Li9N2Cl3 bianco grigio. Dallo studio degli esperimenti elettrochimici, si è riscontrato che la tensione di decomposizione del composto Li9N2Cl3 preparato aggiungendo LiCl a Li3N è aumentata da 0,4 V a oltre 2,5 V.

Oltre ad essere utilizzato come elettrolita solido,nitruro di litioè anche un catalizzatore efficace per la conversione del nitruro di boro esagonale in nitruro di boro cubico.
Nel 1987, gli studiosi giapponesi hanno utilizzato il metodo dei cristalli di seme in condizioni di pressione ultra-elevata e temperatura elevata per ottenere cristalli singoli di cBN di tipo N-con una dimensione delle particelle di 2 mm e una forma irregolare mediante drogaggio di Si. Quindi, hanno fatto crescere cristalli singoli di cBN di tipo P- drogati con Be sulla superficie del cristallo sotto alta pressione secondaria e infine hanno ottenuto giunzioni P-N omogenee di cBN mediante taglio e macinazione. Esistono esperimenti di sintesi simili in Cina, che sono stati condotti sulla pressa superiore a sei lati DS-029B di produzione nazionale.

Per studiare l'effetto di catalizzatori/additivi sulla forma di campioni di cBN sintetizzati ad alta-pressione, l'esperimento ha utilizzato hBN con una purezza del 99% come materia prima iniziale, ntruro di litio Li3N e idruro di litio LiH autoprodotti come catalizzatori e un ammino litio commerciale LiNH2 con purezza del 99% come additivo. Prima dell'esperimento, il nitruro di boro esagonale (hBN) è stato essiccato a 100 gradi per 12 ore in condizioni di vuoto per rimuovere l'umidità e i gas adsorbiti dalle materie prime. Quindi, l'hBN iniziale è stato miscelato uniformemente con LiH, Li3N, LiH+Li3N, LiH+LiNH2 e Li3N+LiNH2 in una certa proporzione e pressato in una forma cilindrica con un diametro di 15,3 mm e un'altezza di 6 mm.

La pressione di sintesi utilizzata nell'esperimento è 4,0-6,0 GPa, la temperatura è 1400-1900 gradi e il tempo di mantenimento è 10-20 minuti. Dopo l'esperimento, rilasciare lentamente la pressione, estrarre il campione per il trattamento acido e alcalino, sciacquare e filtrare per ottenere cristalli di cBN.

Oltre agli esperimenti di cui sopra, basati sul tradizionale metodo di transizione di fase, è stato sintetizzato il nitruro di boro cubico studiando l'uso del nruro di litio come catalizzatore, del nitruro di boro esagonale come materia prima e aggiungendo diversi additivi. Utilizzando la tecnologia di diffrazione dei raggi X-, la tecnologia di diffrazione Raman e altre tecniche per analizzare e caratterizzare i prodotti sperimentali, si può concludere che diversi additivi avranno effetti diversi sul sistema.

È stata analizzata l'influenza del fluoruro di ammoniaca sulla sintesi del nitruro di boro cubico da sistemi di ntruro di litio e nitruro di boro esagonale. utilizzando la tecnologia di diffrazione dei raggi X-per analizzare i prodotti sintetizzati, si è scoperto che sebbene il fluoruro di ammoniaca consumi il ntruro di litio del catalizzatore, produce anche gas di ammoniaca aggiuntivo, che può ridurre la pressione dell'esperimento di sintesi. Analizzando l'effetto dell'idruro di litio sulla sintesi del nitruro di boro cubico da sistemi di ntruro di litio e nitruro di boro esagonale, sono state utilizzate tecniche di diffrazione di raggi X e di diffrazione Raman per analizzare i prodotti sintetizzati.

Si è scoperto che l'idruro di litio reagisce con il nitruro di boro esagonale per generare ntruro di litio catalitico, gas di ammoniaca e atomi di boro elementare. Gli atomi di boro elementare hanno l'effetto di annerire il colore dei cristalli e di inibire la crescita dei cristalli lungo il piano (111). L'influenza dell'assemblaggio del catalizzatore sui risultati della sintesi può essere discussa come segue: se si considera che il processo di formazione del nitruro di boro cubico comporta innanzitutto la reazione di diffusione del catalizzatore nell'adiacente nitruro di boro esagonale ad alta temperatura e pressione, con conseguente formazione di alcuni composti intermedi.

Quest'ultimo può dissolvere il restante nitruro di boro esagonale e diventare un solvente fuso. Quando la temperatura e la pressione entrano nella zona stabile del nitruro di boro cubico, gli ioni boro azoto disciolti nella massa fusa possono esistere individualmente o più probabilmente in qualche forma di gruppo. A causa della concentrazione che raggiunge la sovrasaturazione, cristallizzeranno e precipiteranno secondo la struttura del nitruro di boro cubico. Poiché questi ioni o gruppi ionici si diffondono e si depositano continuamente sui cristalli di nitruro di boro cubico precipitati attraverso la fusione del solvente, i cristalli continueranno a crescere fino all'arresto del processo.

I dispositivi organici a emissione di luce (OLED) hanno proprietà di emissione attiva-allo stato solido
Grazie al suo ampio angolo di visione, velocità di risposta rapida (<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.

Dato che il livello energetico più basso dell'orbitale molecolare non occupato (LUMO) dei materiali di trasporto elettronico negli OLED è di circa 3 eV, i corrispondenti materiali n-droganti organici sono difficili da trovare e, anche se trovati, sono spesso instabili nell'aria. Pertanto, devono essere immersi in un gas protettivo durante la sintesi del materiale e la fabbricazione del dispositivo. Pertanto, i materiali droganti inorganici vengono spesso utilizzati per il drogaggio di tipo n- di materiali semiconduttori organici, come il litio metallico e il cesio metallico, che vengono applicati nel drogaggio di tipo n- degli OLED. Successivamente, alcuni materiali composti di Li e Cs vengono utilizzati anche come droganti di tipo n-. Tuttavia, lo sviluppo del doping di tipo n-nei materiali semiconduttori organici è ancora in ritardo rispetto a quello del doping di tipo p-. Pertanto, la ricerca di nuovi materiali droganti di tipo n-per migliorare l'effetto del doping di tipo n- è estremamente urgente.