질화리튬 CAS 26134-62-3

질화리튬다른 무기 리튬염보다 전도성이 높은 빠른 이온 전도체입니다. 많은 연구가 배터리용 고체 전극 및 음극 재료로서 질화리튬을 적용하는 데 중점을 두었습니다.
일련의 리튬 고속 이온 전도체가 리튬 질화물을 기반으로 준비되었습니다. 상 조성을 분석 및 식별하고, 이온 전도도, 분해 전압, 전도도 등 전기화학적 특성을 연구하고, 방전 테스트를 위해 이러한 재료로 실험용 배터리를 조립합니다.

연구에 따르면 질화리튬 기반 이원계(Li3N LiCl)는 분해 전압이 2.5V 이상이고 전도도가 25도에서 1.3 × 10-5 S cm-1인 Li9N2Cl3 화합물을 형성한 것으로 나타났습니다. 빠른 이온 전도체 재료로서 분해 전압이 높고 전자 전도도가 낮으며 이온 전도도가 높고 화학적 안정성이 좋아야 합니다. 많은 고속 리튬 이온 전도체는 위와 같은 특성을 갖고 있어 계산기, 카메라 플래시, 전자 시계 및 점점 더 많은 전자 장치 및 제품의 전원으로 사용되는 고성능 전고체 배터리를 제조하는 데 사용할 수 있습니다. 또한 리튬 이온 전도체를 사용하여 특수 이온 장치를 제조할 수도 있습니다.

사람들은 한때 리튬 고속 이온 전도체 재료를 사용하여 대규모 에너지 저장(전기) 파일을 구축하는 것을 상상했습니다. 대도시의 전력 소비량이 가장 적은 야간 시간대에는 잉여 전력을 에너지 저장소에 충전하고, 전력 소비량이 가장 많은 시간대에는 그리드에 지속적으로 전력을 공급할 수 있다. 리튬 고속 이온 전도체의 광범위한 응용 전망으로 인해 큰 관심을 불러일으켰으며 더 나은 리튬 고속 이온 전도체를 찾기 위해 광범위하고 심층적인 연구가 수행되었습니다.

Li3N의 분해 전압은 0.44V(25도)에 불과해 실제 적용이 제한됩니다. 따라서 Li3N 기반의 이원계 및 삼원계 이온 전도체 물질의 변형 및 합성이 필요하다. 개선 방법 중 하나는 분쇄된 Li3N 분말을 적당량의 무수 LiCl 분말(2:3 몰비)과 균일하게 혼합한 후 타정기에서 타정기를 눌러 니켈 보트에 넣고 합성 장치에 넣고 질소를 보호 분위기로 사용하여 600도(90분)로 가열하여 회백색의 Li9N2Cl3 고체 분말을 얻는 것입니다. 전기화학적 실험 연구 결과, Li3N에 LiCl을 첨가하여 제조한 Li9N2Cl3 화합물의 분해전압이 0.4V에서 2.5V 이상으로 증가하는 것으로 나타났다.

고체 전해질로 사용되는 것 외에도,질화리튬또한 육방정계 질화붕소를 입방정 질화붕소로 전환시키는 효과적인 촉매이기도 합니다.
1987년 일본 학자들은 초-고압 및 고온 조건에서 종결정법을 사용하여 Si를 도핑하여 입자 크기가 2mm이고 불규칙한 모양을 갖는 N-형 cBN 단결정을 얻었습니다. 그런 다음 결정 표면에 Be가 도핑된 P-형 cBN 단결정을 2차 고압 하에서 성장시키고 최종적으로 절단 및 분쇄를 통해 cBN 균질한 P-N 접합을 얻었다. 중국에서도 비슷한 합성 실험이 있는데, 이는 국내에서 생산된 DS-029B 6면 탑 프레스 기계에서 수행되었습니다.

고압 합성 cBN 샘플의 형상에 대한 촉매/첨가제의 영향을 조사하기 위해 실험에서는 순도 99%의 hBN을 초기 원료로 사용하고, 자체 제작한 삼화리튬 Li3N과 수소화리튬 LiH를 촉매로, 상용 99% 순도 아미노 리튬 LiNH2를 첨가제로 사용했습니다. 실험에 앞서 육방정계 질화붕소(hBN)를 먼저 진공 조건에서 100도에서 12시간 동안 건조시켜 원료에 흡착된 수분과 가스를 제거했다. 그런 다음 초기 hBN을 LiH, Li3N, LiH+Li3N, LiH+LiNH2, Li3N+LiNH2와 일정 비율로 균일하게 혼합한 후 직경 15.3mm, 높이 6mm의 원통형으로 압착하였다.

실험에 사용한 합성압력은 4.0~6.0GPa, 온도는 1400~1900도, 유지시간은 10~20분이다. 실험이 끝난 후 천천히 압력을 풀고 시료를 꺼내어 산, 알칼리 처리한 후 헹구고 여과하여 cBN 결정을 얻습니다.

위의 실험 외에도 전통적인 상전이 방법을 바탕으로 질화리튬을 촉매로, 육방정계 질화붕소를 원료로 사용하는 연구와 다양한 첨가제를 첨가하여 입방체 질화붕소를 합성하였다. X-선 회절 기술, 라만 회절 기술 및 기타 기술을 사용하여 실험 제품을 분석하고 특성화함으로써 다양한 첨가제가 시스템에 서로 다른 영향을 미친다는 결론을 내릴 수 있습니다.

질화리튬 및 육방정계 질화붕소 시스템으로부터 입방정 질화붕소의 합성에 대한 불화암모늄의 영향을 분석했습니다. X-선 회절 기술을 사용하여 합성된 생성물을 분석한 결과, 불화암모니아가 촉매인 질화리튬을 소비하지만 추가 생성물인 암모니아 가스가 생성되어 합성 실험의 압력을 낮출 수 있는 것으로 나타났습니다. 질화리튬 및 육방정 질화붕소계로부터 입방정 질화붕소 합성에 대한 리튬수소화물의 영향을 분석하기 위해 X-선 회절 및 라만 회절 기법을 사용하여 합성된 생성물을 분석하였다.

수소화리튬은 육방정계 질화붕소와 ​​반응하여 촉매적 질화리튬, 암모니아 가스 및 원소 붕소 원자를 생성하는 것으로 밝혀졌습니다. 원소 붕소 원자는 결정 색상을 검게 만들고 (111) 평면을 따라 결정 성장을 억제하는 효과가 있습니다. 합성 결과에 대한 촉매 조립의 영향은 다음과 같이 논의될 수 있습니다. 입방정 질화붕소의 형성 과정이 먼저 고온 및 고압 하에서 촉매가 인접한 육방정계 질화붕소로 확산 반응하여 일부 중간 화합물이 형성되는 것을 고려하면.

후자는 남은 육방정계 질화붕소를 용해시켜 용매 용융물이 될 수 있습니다. 온도와 압력이 입방정 질화붕소의 안정 영역에 진입함에 따라 용융물에 용해된 질소 붕소 이온은 개별적으로 또는 일부 그룹 형태로 존재할 가능성이 더 높습니다. 과포화에 도달하는 농도로 인해 입방 질화 붕소의 구조에 따라 결정화 및 침전됩니다. 이러한 이온 또는 이온 그룹이 용매 용융물을 통해 침전된 입방정 질화붕소 결정에 지속적으로 확산 및 침착됨에 따라 결정은 공정이 중단될 때까지 계속 성장합니다.

유기 발광 장치(OLED)에는 고체-활성 방출 특성이 있습니다.
넓은 시야각으로 인해 빠른 응답속도(<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.

OLED에서 전자 수송 재료의 최저 비점유 분자 궤도(LUMO) 에너지 수준이 약 3eV라는 사실로 인해 해당 유기 n{1}} 도펀트 재료는 찾기 어렵고, 발견되더라도 공기 중에서 불안정한 경우가 많습니다. 따라서 재료 합성 및 장치 제작 중에 보호 가스에 넣어야 합니다. 따라서 OLED의 n-형 도핑에 적용되는 금속 리튬, 금속 세슘 등의 유기 반도체 재료의 n-형 도핑에 무기 도펀트 재료가 많이 사용된다. 나중에 일부 Li 및 Cs 복합 재료도 n-형 도펀트로 사용됩니다. 그러나 유기 반도체 소재의 n-형 도핑 개발은 p-형 도핑 개발에 비해 여전히 뒤떨어져 있습니다. 따라서 n-형 도핑 효과를 향상시키기 위한 새로운 n-형 도펀트 재료에 대한 연구가 매우 시급합니다.