Литиев нитрид CAS 26134-62-3

Литиев нитриде бърз йонен проводник с по-висока проводимост от другите неорганични литиеви соли. Много проучвания са фокусирани върху приложението на литиев ntride като твърд електрод и катоден материал за батерии.
Серия от литиево-бързи йонни проводници бяха подготвени на базата на литиев ntride. Анализирайте и идентифицирайте техния фазов състав, проучете техните електрохимични свойства като йонна проводимост, напрежение на разлагане и проводимост и сглобете експериментални батерии с тези материали за тестове за разреждане.

Изследванията показват, че базираната на литиев ntride бинарна система (Li3N LiCl) е образувала Li9N2Cl3 съединения с напрежение на разлагане над 2,5 V и проводимост от 1,3 × 10-5 S cm-1 при 25 градуса. Като материал с бърз йонен проводник, той трябва да има високо напрежение на разлагане, ниска електронна проводимост, висока йонна проводимост и добра химическа стабилност. Много бързи йонни проводници от литий имат горните характеристики, които могат да се използват за производство на високоефективни всички твърдотелни батерии, използвани като източници на захранване за калкулатори, светкавици на фотоапарати, електронни часовници и нарастващ брой електронни устройства и продукти; Освен това литиево-йонните проводници могат да се използват и за производството на специални йонни устройства.

Хората някога са си представяли използването на литиево-бързи йонни проводящи материали за изграждане на големи купчини за съхранение на енергия (електричество). По време на ниския пиков период на потребление на електроенергия в големите градове през нощта, излишното електричество може да се зарежда в станции за съхранение на енергия, а по време на пиковия период на потребление на електроенергия може непрекъснато да захранва мрежата. Поради широките перспективи за приложение на литиево-бързите йонни проводници, те предизвикаха голям интерес и бяха проведени обширни и-задълбочени изследвания за намиране на по-добри литиево-бързи йонни проводници.

Напрежението на разлагане на Li3N е само 0,44 V (25 градуса), което ограничава практическото му приложение. Следователно е необходимо да се модифицират и синтезират бинарни и тройни йонни проводящи материали на основата на Li3N. Един метод за подобрение е да се смеси равномерно смлян Li3N прах с подходящо количество безводен LiCl прах (2:3 моларно съотношение), да се пресоват таблетките върху преса за таблетки, да се заредят в никелова лодка, да се поставят в устройство за синтез, да се използва азот като защитна атмосфера, да се загрее до 600 градуса (90 минути) и да се получи сивобял Li9N2Cl3 твърд прах. От изследването на електрохимичните експерименти беше установено, че напрежението на разлагане на съединението Li9N2Cl3, получено чрез добавяне на LiCl към Li3N, се е увеличило от 0,4 V до над 2,5 V.

Освен че се използва като твърд електролит,литиев нитридсъщо така е ефективен катализатор за превръщането на хексагонален борен нитрид в кубичен борен нитрид.
През 1987 г. японски учени използваха метода на кристалния зародиш при ултра-високо налягане и условия на висока температура, за да получат N-тип cBN монокристали с размер на частиците 2 mm и неправилна форма чрез допиране на Si. След това те отгледаха P-тип cBN монокристали, легирани с Be върху повърхността на кристала при вторично високо налягане и накрая получиха cBN хомогенни P-N връзки чрез рязане и смилане. Има подобни експерименти за синтез в Китай, които са проведени на произведената в страната шестстранна горна пресова машина DS-029B.

За да се изследва ефектът на катализаторите/добавките върху формата на синтезирани под високо{0}}налягане cBN проби, експериментът използва hBN с чистота 99% като първоначална суровина, собствен-произведен литиев ntride Li3N и литиев хидрид LiH като катализатори и търговски 99% чистота амино литий LiNH2 като катализатор добавка. Преди експеримента хексагоналният борен нитрид (hBN) първо беше изсушен при 100 градуса за 12 часа при условия на вакуум, за да се отстранят адсорбираната влага и газове от суровините. След това първоначалният hBN се смесва равномерно с LiH, Li3N, LiH+Li3N, LiH+LiNH2 и Li3N+LiNH2 в определена пропорция и се пресова в цилиндрична форма с диаметър 15,3 mm и височина 6 mm.

Налягането на синтеза, използвано в експеримента, е 4,0-6,0 GPa, температурата е 1400-1900 градуса, а времето на задържане е 10-20 минути. След експеримента бавно освободете налягането, извадете пробата за киселинна и алкална обработка, изплакнете и филтрирайте, за да получите cBN кристали.

В допълнение към горните експерименти, въз основа на традиционния метод на фазов преход, кубичният борен нитрид беше синтезиран чрез изследване на използването на литиев ntride като катализатор, хексагонален борен нитрид като суровина и добавяне на различни добавки. Чрез използване на технология за рентгенова дифракция, технология за раманова дифракция и други техники за анализиране и характеризиране на експерименталните продукти може да се заключи, че различните добавки ще имат различен ефект върху системата.

Анализирано е влиянието на амониевия флуорид върху синтеза на кубичен борен нитрид от системи литиев ntride и хексагонален борен нитрид. използвайки технология за дифракция на рентгенови лъчи за анализ на синтезираните продукти, беше установено, че въпреки че амонячният флуорид консумира литиевия ntride на катализатора, той също произвежда допълнителен амонячен газ, който може да намали налягането на експеримента за синтез. Анализирайки ефекта на литиевия хидрид върху синтеза на кубичен борен нитрид от литиев ntride и хексагонални системи на борен нитрид, за анализ на синтезираните продукти бяха използвани рентгенова дифракция и Raman дифракционни техники.

Установено е, че литиевият хидрид реагира с хексагонален борен нитрид, за да генерира каталитичен литиев трид, амоняк и елементарни борни атоми. Елементарните борни атоми имат ефект на почерняване на цвета на кристала и инхибиране на растежа на кристала по равнината (111). Влиянието на сглобяването на катализатора върху резултатите от синтеза може да се обсъди, както следва: Ако се счита, че процесът на образуване на кубичен борен нитрид първо включва реакцията на дифузия на катализатора в съседен хексагонален борен нитрид при висока температура и налягане, което води до образуването на някакво междинно съединение.

Последният може да разтвори останалия хексагонален борен нитрид и да се превърне в стопилка от разтворител. Тъй като температурата и налягането навлизат в стабилната зона на кубичния борен нитрид, разтворените азотни борни йони в стопилката могат да съществуват индивидуално или по-вероятно в някаква групова форма. Поради концентрацията, достигаща свръхнасищане, те ще кристализират и ще се утаят според структурата на кубичния борен нитрид. Тъй като тези йони или йонни групи непрекъснато дифундират и се отлагат върху утаените кубични кристали на борен нитрид през стопилката на разтворителя, кристалите ще продължат да растат, докато процесът спре.

Органичните светоизлъчващи устройства (OLED) имат-твърди свойства за активно излъчване
Благодарение на широкия си зрителен ъгъл, бърза скорост на реакция (<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.

Поради факта, че най-ниското енергийно ниво на незаета молекулярна орбитала (LUMO) на електронни транспортни материали в OLED е приблизително 3 eV, съответните органични n-допантни материали са трудни за намиране и дори да бъдат намерени, те често са нестабилни във въздуха. Следователно те трябва да бъдат поставени в защитен газ по време на синтеза на материали и производството на устройства. Следователно, неорганичните добавки често се използват за n-тип легиране на органични полупроводникови материали, като метален литий и метален цезий, които се прилагат в n-тип легиране на OLED. По-късно някои съединения на Li и Cs също се използват като добавки тип n-. Развитието на допинг тип n- обаче в органичните полупроводникови материали все още изостава от това на допинг тип p-. Следователно търсенето на нови добавки от тип n- за подобряване на ефекта от допинг от тип n- е изключително спешно.