Litiumnitrider et metallnitrid med den kjemiske formelen Li3n og Cas 26134-62-3. Det er et lilla eller rødt krystallinsk fast stoff med en lysegrønn glans under reflektert lys og en rubinfarge under overført lys. Langsiktig eksponering for luft vil etter hvert bli til litiumkarbonat. Alkali metallnitridkjemi er ekstremt begrenset, og bare litiumnitrid er stabil og lett å tilberede i binære forbindelser (natriumnitrid og kaliumnitrid kan bare fremstilles under relativt ekstreme forhold).
Ved romtemperatur kan eksponering for luft delvis generere litiumnitrid. Litium genererer litium ntrid i en nitrogenstrøm 10-15 ganger raskere enn i luft, på hvilket tidspunkt alt litium blir omdannet til litiumnitrid. Sammenlignet med egenskapen til litium, er andre alkalimetaller vanskelig å danne nitrider, for eksempel natriumnitrid, som bare kan fremstilles ved å avsette atomstråler på safir ved lave temperaturer og vil dekomponere ved svak oppvarming. Lett å hydrolysere, generere litiumhydroksyd og ammoniakkgass, spesielt fint pulverlitiumntrid, som kan gjennomgå voldelig forbrenning når det er oppvarmet i luft. Derfor må operasjonen utføres i en inert atmosfære (for eksempel nitrogen). Kan brukes som et nitridingsmiddel, et reduksjonsmiddel i organiske reaksjoner og en kilde til nitrogengass i uorganiske reaksjoner
|
Kjemisk formel |
Li3n |
|
Nøyaktig masse |
35 |
|
Molekylvekt |
35 |
|
m/z |
35 (100.0%), 34 (24.6%), 33 (2.0%) |
|
Elementær analyse |
Li, 59,78; N, 40.22 |
|
|
|
Litiumnitrider en rask ioneleder med høyere konduktivitet enn andre uorganiske litiumsalter. Mange studier har fokusert på anvendelse av litium ntrid som et fast elektrode- og katodemateriale for batterier.
En serie litium -raske ioneledere ble fremstilt basert på litiumnrid. Analyser og identifiser deres fasesammensetning, studer deres elektrokjemiske egenskaper som ioneledningsevne, nedbrytningsspenning og konduktivitet, og monter eksperimentelle batterier med disse materialene for utladningstester. Forskning har vist at det litium ntridbaserte binære systemet (Li3N LICL) har dannet Li9n2Cl3 -forbindelser, med en nedbrytningsspenning på over 2,5V og en konduktivitet på 1,3 × 10-5 s cm -1 ved 25 grader.
Som et raskt ioneledningsmateriale skal det ha høy nedbrytningsspenning, lav elektronisk ledningsevne, høy ionisk ledningsevne og god kjemisk stabilitet. Mange raske ioneledere av litium har de ovennevnte egenskapene, som kan brukes til å produsere høyytelses alle solid state-batterier, brukt som strømkilder for kalkulatorer, kamerablitter, elektroniske klokker og et økende antall elektroniske enheter og produkter; I tillegg kan litium-ion-ledere også brukes til å produsere spesielle ionenheter; Folk forestilte seg en gang å bruke litiumrask ioneledningsmaterialer for å bygge stor energilagring (strøm) hauger.
I løpet av den lave toppperioden med strømforbruk i storbyer om natten, kunne overflødig strøm lades inn på energilagringsstasjoner, og i løpet av toppperioden med strømforbruket kan det kontinuerlig levere strøm til nettet. På grunn av de brede applikasjonsutsiktene til litium-raske ioneledere, har det vekket stor interesse og omfattende og dyptgående forskning har blitt utført for å finne bedre litium-raske ioneledere.
Nedbrytningsspenningen til Li3N er bare 0. 44V (25 grader), som begrenser dens praktiske anvendelse. Derfor er det nødvendig å modifisere og syntetisere Li3N -baserte binære og ternære ioneledningsmaterialer. En forbedringsmetode er å blande bakken Li3N -pulver med en passende mengde vannfri LiCl -pulver (2: 3 molforhold) jevnt, trykk tablettene på en tablett, trykk dem i en nikkelbåt, plasser dem i en Syntese -enhet, bruk nitrogen som en beskyttende atmosfære, varme til 6 {{{17} 0 -grad ( Fra studien av elektrokjemiske eksperimenter ble det funnet at nedbrytningsspenningen til Li9n2Cl3 -forbindelsen fremstilt ved å tilsette LICL til Li3N økte fra 0,4V til over 2,5V.
I tillegg til å bli brukt som en solid elektrolytt,Litiumnitrider også en effektiv katalysator for konvertering av sekskantet bornitrid til kubikkbornitrid.
I 1987 brukte japanske lærde frøkrystallmetoden under ultrahøyt trykk og høye temperaturforhold for å oppnå N-type CBN enkeltkrystaller med en partikkelstørrelse på 2mm og uregelmessig form ved doping Si. Deretter vokste de P-type CBN enkeltkrystaller dopet med være på overflaten av krystallen under sekundært høyt trykk, og oppnådde til slutt CBN homogene PN-kryss ved å kutte og slipe.
Det er lignende synteseeksperimenter i Kina, som ble utført på den innenlandske produserte DS -029 B seks sidet topppressmaskin. For å undersøke effekten av katalysatorer\/tilsetningsstoffer i form av høytrykkssyntetiserte CBN-prøver, brukte eksperimentet HBN med en renhet på 99% som den innledende råstoffet, selvprodusert litium ntrid Li3N og litiumhydrid LIH som en tillegg og kommeritiv. Før eksperimentet ble sekskantet bornitrid (HBN) først tørket ved 100 grader i 12 timer under vakuumforhold for å fjerne adsorbert fuktighet og gasser fra råvarene.
Deretter ble den innledende HBN jevnt blandet med LiH, Li3N, LiH+Li3N, LiH+Linh2 og Li3N+Linh2 i en viss andel, og presset inn i en sylindrisk form med en diameter på 15,3 mm og en høyde på 6 mm. Syntesetrykket som ble brukt i eksperimentet er 4. 0-6. 0 gpa, temperaturen er 1400-1900 grad, og holdetiden er 10-20 minutter. Etter eksperimentet, slipper trykket sakte ut prøven for syre- og alkali -behandling, skyll og filter for å oppnå CBN -krystaller.
I tillegg til de ovennevnte eksperimentene, basert på den tradisjonelle faseovergangsmetoden, ble kubikkbornitrid syntetisert ved å studere bruken av litium ntrid som katalysator, sekskantet bornitrid som råstoff og tilsatte forskjellige tilsetningsstoffer. Ved å bruke røntgendiffraksjonsteknologi, Raman-diffraksjonsteknologi og andre teknikker for å analysere og karakterisere eksperimentelle produkter, kan det konkluderes med at forskjellige tilsetningsstoffer vil ha forskjellige effekter på systemet. Påvirkningen av ammoniakkfluor på syntesen av kubikkbornitrid fra litiumnrid og sekskantet bornitridsystemer ble analysert.
Ved å bruke røntgendiffraksjonsteknologi for å analysere de syntetiserte produktene, ble det funnet at selv om ammoniakkfluor bruker katalysatorlitium ntrid, produserer det også ytterligere produkt ammoniakkgass, noe som kan redusere trykket til synteseeksperimentet. Analyse av effekten av litiumhydrid på syntesen av kubikkbornitrid fra litiumntrid og sekskantet bornitridsystemer, røntgendiffraksjon og Raman-diffraksjonsteknikker ble brukt for å analysere de syntetiserte produktene. Det ble funnet at litiumhydrid reagerer med sekskantet bornitrid for å generere katalytisk litiumntrid, ammoniakkgass og elementære boratomer. Elementære boratomer har effekten av å sverte krystallfargen og hemme krystallvekst langs (111) planet.
Påvirkningen av katalysatormontering på synteseresultatene kan diskuteres som følger: hvis det anses at dannelsesprosessen for kubikkbornitrid først involverer diffusjonsreaksjonen av katalysator til tilstøtende sekskantet bornitrid under høy temperatur og trykk, noe som resulterer i dannelse av en viss mellomliggende forbindelse. Sistnevnte kan oppløse den gjenværende sekskantede bornitrid og bli et løsningsmiddelsmelting. Når temperaturen og trykket kommer inn i den stabile sonen for kubikkbornitrid, kan de oppløste nitrogenborionene i smelten eksistere individuelt eller mer sannsynlig i en eller annen gruppeform. På grunn av konsentrasjonen som når overmettet, vil de krystallisere og utfelle i henhold til strukturen til kubikkbornitrid. Ettersom disse ionene eller ionegruppene kontinuerlig diffunderer og avsetter på det utfelte kubikkbornitridkrystallene gjennom løsningsmiddelmeltingen, vil krystallene fortsette å vokse til prosessen stopper.
Organiske lysemitterende enheter (OLED-er) har solid-state, aktive utslippsegenskaper
På grunn av den brede synsvinkelen, rask responshastighet (<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 grunn av det faktum at det laveste ubesatte molekylære orbital (LUMO) energinivået til elektroniske transportmaterialer i OLED-er er omtrent 3EV, er de tilsvarende organiske N-dopingsmaterialene vanskelige å finne, og selv om de blir funnet, er de ofte ustabile i luft. Derfor må de plasseres i en beskyttende gass under materialsyntese og fabrikasjon av enheter.
Derfor brukes uorganiske dopematerialer ofte for doping av n-type av organiske halvledermaterialer, for eksempel metalllitium og metallcesium, som påføres i doping av OLED-type av N-type. Senere brukes også noen Li- og CS-forbindelsesmaterialer som dopemidler av N-type. Imidlertid henger fortsatt utviklingen av doping av N-type i organiske halvledermaterialer bak doping av P-type. Derfor er søket etter nye dopingmaterialer av N-type for å forbedre effekten av doping av N-type ekstremt presserende.
Litiumnitrid(Li3N) brukes som et dopingmiddel av N-type som skal dopes inn i Tris (8- hydroxyquinoline) aluminium (ALQ3) lag av elektrontransportmaterialet for å forbedre ytelsen til OLED-enheter. Det har vært litteraturrapporter om at Li3N kan forbedre ytelsen til enheter som et buffersjikt mellom elektroninjeksjonslaget og katoden. Under fordampingsprosessen dekomponerer Li3N til Li og N2, og bare Li kan avsette på enheten. N2 har heller ingen negativ innvirkning på enhetens ytelse. Eksperimentet viser at ALQ3 -laget dopet med Li3N effektivt kan forbedre effektiviteten til OLED og redusere driftsspenningen til enheten når den påføres som et elektroninjeksjonslag.
Preparatet av litiumnrid kan direkte reagere elementært nitrogen og litium, vanligvis ved å brenne litium i ren nitrogengass. Denne metoden er den mest brukte for å fremstille litiumnrid, enten det er i laboratoriet eller i industrien. I tillegg kan nitrogen også introduseres i flytende natrium oppløst med metallisk litium, som produserer litium ntrid med høy renhet.
Metode 1
Denne metoden involverer direkte reaksjon av metallisk litium og rent nitrogen ved høye temperaturer, noe som resulterer i en produktrenhet på 95% til 99%.
Forberedelsesenhet:
1- nitrogen sylinder; 2- kjølelør; 3- elektrisk ovn; 4- gummi stopper;
G-reaksjonsrør; Ju-formet rør; K - omvendt strømningsflaske;
L - gassvaskesylinder; M - Glassplugg
Pass nitrogen gjennom et U-formet rør fylt med fosforpentoksid og et kvartsrør fylt med røde varme kobberflis for å helt deoksygenert. Deretter føres nitrogen gjennom et kaliumhydroksydtørking og en konsentrert svovelsyre -vaskesylinder for å fjerne fuktighet ytterligere. Reaksjonsrøret er et 90 cm langt jernrør med en indre diameter på 5 cm, som inneholder en liten jernplate og en stor jernplate inni. Det er en motstandstrådoppvarming utenfor røret og et termoelement som måler temperaturen.
For det første, introduserer nitrogen i reaksjonsrøret (merk: preparatet, utførelsen og fullføringen av reaksjonen er alltid i nitrogen). Hev temperaturen gradvis til 2 0 0 grad for å utvise luft og fuktighet inne i reaksjonsrøret. Etter at reaksjonsrøret er avkjølt, tilsett en nylig kuttet 0,5 cm litiumpartikkel i den lille platen for deoksygenering og dehydrering. Legg til 10-12 litiumpartikler av samme størrelse til platen som reaktanter. Over sakte temperaturen til 450 grader etter 1 times ventilasjon. Etter at reaksjonen er fullført, åpner du sakte ventilen og reduserer gradvis nitrogentrykket. Vent til reaksjonsrøret skal avkjøle til romtemperatur og fjerneLitiumnitridprodukt.
Metode 2
Denne metoden bruker en zirconia -digel som en beholder og reagerer ved en høy temperatur på 800 grader for å oppnå litium ntridkrystaller.
Forberedelsesenhet:
A - Zirconia Crucible; B - jerngruppe; C - Keramisk rør; D-reaksjonsinstrument
A er en zirkonisk digel belagt med et lag med smeltet litiumfluorid (smeltepunkt 840 grader) på overflaten. A er plassert i en jernbeskyttende digel B, og deretter plasseres begge sammen i et resistent keramisk rør med høy temperatur C. Dekk porselensrøret med et glassdeksel og forsegle det. Glassdekselet er koblet til et treveis stempel, som kan evakueres eller fylles med gass. Det er et serpentinrør rundt tetningsområdet mellom glassdekselet og det keramiske røret som kan brukes til kjølevann.
Skrap overflaten av litium i driftsboksen med argongass, skjær den i små biter, og under beskyttelse av argongass, legg den i digel a. Etter å ha forseglet det keramiske røret, evakuer og passert nitrogengass, gjenta operasjonen flere ganger. Hvis du vil produsere større litiumnridkrystaller, kan du starte nitriding ved 400 grader og fortynne ren og tørket nitrogengass med 20% (volumfraksjon) argongass med høy renhet. Hev deretter temperaturen gradvis til 800 grader for å oppnå litiumnrid.
Populære tags: Lithium Nitride Cas 26134-62-3, leverandører, produsenter, fabrikk, engros, kjøp, pris, bulk, til salgs