Litiumnitrid CAS 26134-62-3

Litiumnitridär en snabb jonledare med högre ledningsförmåga än andra oorganiska litiumsalter. Många studier har fokuserat på tillämpningen av litiumntride som en solid elektrod och katodmaterial för batterier.
En serie snabba litiumjonledare framställdes baserade på litiumntride. Analysera och identifiera deras fassammansättning, studera deras elektrokemiska egenskaper såsom jonledningsförmåga, sönderdelningsspänning och konduktivitet, och sätt ihop experimentella batterier med dessa material för urladdningstester.

Forskning har visat att det litiumntridbaserade binära systemet (Li3N LiCl) har bildat Li9N2Cl3-föreningar, med en nedbrytningsspänning på över 2,5V och en konduktivitet på 1,3 × 10-5 S cm-1 vid 25 grader. Som ett snabbt jonledarematerial bör det ha hög nedbrytningsspänning, låg elektronisk ledningsförmåga, hög jonledningsförmåga och god kemisk stabilitet. Många snabba jonledare av litium har ovanstående egenskaper, som kan användas för att tillverka högpresterande alla solid state-batterier, som används som strömkällor för miniräknare, kamerablixtar, elektroniska klockor och ett ökande antal elektroniska enheter och produkter; Dessutom kan litiumjonledare också användas för att tillverka speciella jonanordningar.

Människor föreställde sig en gång att använda litium snabba jonledare för att bygga stora energilagringshögar (el). Under den låga toppperioden av elförbrukningen i storstäderna på natten, kunde överskottselen laddas in i energilagringsstationer, och under högsäsongen av elförbrukningen kunde den kontinuerligt leverera ström till nätet. På grund av de breda tillämpningsmöjligheterna för litium snabba jonledare har det väckt stort intresse och omfattande och-djupgående forskning har utförts för att hitta bättre litium snabba jonledare.

Nedbrytningsspänningen för Li3N är endast 0,44V (25 grader), vilket begränsar dess praktiska tillämpning. Därför är det nödvändigt att modifiera och syntetisera Li3N-baserade binära och ternära jonledarmaterial. En förbättringsmetod är att blanda det malda Li3N-pulvret med en lämplig mängd vattenfritt LiCl-pulver (molförhållande 2:3) jämnt, pressa tabletterna på en tablettpress, ladda dem i en nickelbåt, placera dem i en syntesanordning, använda kväve som en skyddande atmosfär, värma till 600 grader (90 minuter) och få ett gråvitt fast Li9N2Cl3-pulver. Från studien av elektrokemiska experiment fann man att sönderdelningsspänningen för Li9N2Cl3-förening framställd genom att tillsätta LiCl till Li3N ökade från 0,4V till över 2,5V.

Förutom att användas som en fast elektrolyt,litiumnitridär också en effektiv katalysator för omvandling av hexagonal bornitrid till kubisk bornitrid.
1987 använde japanska forskare frökristallmetoden under ultra-högt tryck och höga temperaturförhållanden för att erhålla N--typ cBN-enkristaller med en partikelstorlek på 2 mm och oregelbunden form genom att dopa Si. Sedan odlade de P--typ cBN-enkristaller dopade med Be på kristallens yta under sekundärt högt tryck, och erhöll slutligen cBN-homogena P-N-övergångar genom att skära och slipa. Det finns liknande syntesexperiment i Kina, som utfördes på den inhemskt producerade DS-029B sexsidig topppressmaskin.

För att undersöka effekten av katalysatorer/tillsatser på formen av högtryckssyntetiserade cBN-prover, använde experimentet hBN med en renhet på 99 % som initialt råmaterial, egen-tillverkad litiumntride Li3N och litiumhydrid LiH som katalysator LiN lithi 9 % och kommersiell renhet LiN lithium, och kommersiell renhet. tillsats. Före experimentet torkades först hexagonal bornitrid (hBN) vid 100 grader i 12 timmar under vakuumförhållanden för att avlägsna adsorberad fukt och gaser från råvarorna. Därefter blandades den initiala hBN likformigt med LiH, Li3N, LiH+Li3N, LiH+LiNH2 och Li3N+LiNH2 i en viss proportion och pressades till en cylindrisk form med en diameter av 15,3 mm och en höjd av 6 mm.

Syntestrycket som används i experimentet är 4,0-6,0 GPa, temperaturen är 1400-1900 grader och hålltiden är 10-20 minuter. Efter experimentet, släpp långsamt trycket, ta ut provet för syra- och alkalibehandling, skölj och filtrera för att erhålla cBN-kristaller.

Utöver ovanstående experiment, baserade på den traditionella fasövergångsmetoden, syntetiserades kubisk bornitrid genom att studera användningen av litiumntrid som katalysator, hexagonal bornitrid som råmaterial och tillsats av olika tillsatser. Genom att använda röntgendiffraktionsteknologi, Raman-diffraktionsteknologi och andra tekniker för att analysera och karakterisera de experimentella produkterna kan man dra slutsatsen att olika tillsatser kommer att ha olika effekter på systemet.

Inverkan av ammoniakfluorid på syntesen av kubisk bornitrid från litiumnitrid- och hexagonala bornitridsystem analyserades. genom att använda röntgendiffraktionsteknik för att analysera de syntetiserade produkterna, fann man att även om ammoniakfluorid förbrukar katalysatorn litiumntride, producerar den också ytterligare produktammoniakgas, vilket kan minska trycket i syntesexperimentet. Analys av effekten av litiumhydrid på syntesen av kubisk bornitrid från litiumntrid och hexagonala bornitridsystem, röntgendiffraktions- och Raman-diffraktionstekniker användes för att analysera de syntetiserade produkterna.

Det visade sig att litiumhydrid reagerar med hexagonal bornitrid för att generera katalytisk litiumntrid, ammoniakgas och elementära boratomer. Elementära boratomer har effekten att svärta kristallfärgen och inhibera kristalltillväxt längs (111)-planet. Katalysatorsammansättningens inflytande på syntesresultaten kan diskuteras enligt följande: Om man anser att bildningsprocessen av kubisk bornitrid först involverar diffusionsreaktionen av katalysator till intilliggande hexagonal bornitrid under hög temperatur och högt tryck, vilket resulterar i bildandet av någon mellanliggande förening.

Den senare kan lösa den återstående hexagonala bornitriden och bli en lösningsmedelssmälta. När temperaturen och trycket kommer in i den stabila zonen av kubisk bornitrid, kan de lösta kväveborjonerna i smältan existera individuellt eller mer sannolikt i någon gruppform. På grund av att koncentrationen når övermättnad kommer de att kristallisera och fällas ut enligt strukturen av kubisk bornitrid. Eftersom dessa joner eller jongrupper kontinuerligt diffunderar och avsätter sig på de utfällda kubiska bornitridkristallerna genom lösningsmedelssmältan, kommer kristallerna att fortsätta växa tills processen stoppas.

Organic Light Emitting Devices (OLED) har solid-aktiva emissionsegenskaper
På grund av sin breda betraktningsvinkel, snabba svarshastighet (<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.

På grund av det faktum att den lägsta energinivån för obesatt molekylär orbital (LUMO) för elektroniska transportmaterial i OLED:er är ungefär 3eV, är motsvarande organiska n-dopantmaterial svåra att hitta, och även om de hittas är de ofta instabila i luft. Därför måste de placeras i en skyddsgas under materialsyntes och enhetstillverkning. Därför används oorganiska dopningsmaterial ofta för dopning av n-typ av organiska halvledarmaterial, såsom metalllitium och metallcesium, som används vid dopning av n-typ av OLED. Senare används även vissa Li- och Cs-föreningsmaterial som dopmedel av n-typ. Utvecklingen av dopning av n-typ i organiska halvledarmaterial släpar dock fortfarande efter utvecklingen av dopning av -typ. Därför är sökandet efter nya dopingmaterial av n-typ för att förbättra effekten av dopning av n-typ extremt brådskande.