लिथियम नाइट्राइड कैस 26134-62-3

लिथियम नाइट्राइडअन्य अकार्बनिक लिथियम लवणों की तुलना में उच्च चालकता वाला एक तेज़ आयन कंडक्टर है। कई अध्ययनों ने बैटरियों के लिए ठोस इलेक्ट्रोड और कैथोड सामग्री के रूप में लिथियम एनट्राइड के अनुप्रयोग पर ध्यान केंद्रित किया है।
लिथियम एनट्राइड के आधार पर लिथियम फास्ट आयन कंडक्टरों की एक श्रृंखला तैयार की गई थी। उनकी चरण संरचना का विश्लेषण और पहचान करें, उनके विद्युत रासायनिक गुणों जैसे आयन चालकता, अपघटन वोल्टेज और चालकता का अध्ययन करें, और डिस्चार्ज परीक्षणों के लिए इन सामग्रियों के साथ प्रयोगात्मक बैटरियों को इकट्ठा करें।

शोध से पता चला है कि लिथियम एनट्राइड आधारित बाइनरी सिस्टम (Li3N LiCl) ने Li9N2Cl3 यौगिकों का निर्माण किया है, जिसमें 2.5V से अधिक का अपघटन वोल्टेज और 25 डिग्री पर 1.3 × 10 - 5 S सेमी - 1 की चालकता है। एक तेज़ आयन कंडक्टर सामग्री के रूप में, इसमें उच्च अपघटन वोल्टेज, कम इलेक्ट्रॉनिक चालकता, उच्च आयनिक चालकता और अच्छी रासायनिक स्थिरता होनी चाहिए। लिथियम के कई तेज़ आयन कंडक्टरों में उपरोक्त विशेषताएं होती हैं, जिनका उपयोग उच्च-प्रदर्शन वाली सभी ठोस अवस्था बैटरियों के निर्माण के लिए किया जा सकता है, जिनका उपयोग कैलकुलेटर, कैमरा फ्लैश, इलेक्ट्रॉनिक घड़ियों और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों और उत्पादों की बढ़ती संख्या के लिए बिजली स्रोतों के रूप में किया जाता है; इसके अलावा, लिथियम-आयन कंडक्टर का उपयोग विशेष आयन उपकरणों के निर्माण के लिए भी किया जा सकता है।

लोगों ने एक बार बड़े ऊर्जा भंडारण (बिजली) ढेर बनाने के लिए लिथियम फास्ट आयन कंडक्टर सामग्री का उपयोग करने की कल्पना की थी। रात में बड़े शहरों में बिजली की खपत की कम चरम अवधि के दौरान, अतिरिक्त बिजली को ऊर्जा भंडारण स्टेशनों में चार्ज किया जा सकता है, और बिजली की खपत की चरम अवधि के दौरान, यह ग्रिड को लगातार बिजली की आपूर्ति कर सकता है। लिथियम फास्ट आयन कंडक्टरों की व्यापक अनुप्रयोग संभावनाओं के कारण, इसने बहुत रुचि जगाई है और बेहतर लिथियम फास्ट आयन कंडक्टर खोजने के लिए व्यापक और गहन शोध किया गया है।

Li3N का अपघटन वोल्टेज केवल 0.44V (25 डिग्री) है, जो इसके व्यावहारिक अनुप्रयोग को सीमित करता है। इसलिए, Li3N आधारित बाइनरी और टर्नरी आयन कंडक्टर सामग्री को संशोधित और संश्लेषित करना आवश्यक है। एक सुधार विधि यह है कि पिसे हुए Li3N पाउडर को उचित मात्रा में निर्जल LiCl पाउडर (2:3 मोलर अनुपात) के साथ समान रूप से मिलाएं, गोलियों को टैबलेट प्रेस पर दबाएं, उन्हें निकल नाव में लोड करें, उन्हें एक संश्लेषण उपकरण में रखें, नाइट्रोजन को एक सुरक्षात्मक वातावरण के रूप में उपयोग करें, 600 डिग्री (90 मिनट) तक गर्म करें, और एक ग्रे सफेद Li9N2Cl3 ठोस पाउडर प्राप्त करें। इलेक्ट्रोकेमिकल प्रयोगों के अध्ययन से यह पाया गया कि Li3N में LiCl मिलाकर तैयार किए गए Li9N2Cl3 यौगिक का अपघटन वोल्टेज 0.4V से बढ़कर 2.5V से अधिक हो गया।

ठोस इलेक्ट्रोलाइट के रूप में उपयोग किए जाने के अलावा,लिथियम नाइट्राइडहेक्सागोनल बोरॉन नाइट्राइड को क्यूबिक बोरान नाइट्राइड में बदलने के लिए भी यह एक प्रभावी उत्प्रेरक है।
1987 में, जापानी विद्वानों ने डोपिंग सी द्वारा 2 मिमी के कण आकार और अनियमित आकार के साथ एन - प्रकार के सीबीएन एकल क्रिस्टल प्राप्त करने के लिए अति उच्च दबाव और उच्च तापमान स्थितियों के तहत बीज क्रिस्टल विधि का उपयोग किया। फिर, उन्होंने द्वितीयक उच्च दबाव के तहत क्रिस्टल की सतह पर Be के साथ डोप किए गए P - प्रकार के cBN एकल क्रिस्टल उगाए, और अंत में काटने और पीसकर cBN सजातीय P -N जंक्शन प्राप्त किए। चीन में इसी तरह के संश्लेषण प्रयोग हैं, जो घरेलू स्तर पर उत्पादित डीएस-029बी छह तरफा टॉप प्रेस मशीन पर आयोजित किए गए थे।

उच्च दबाव संश्लेषित सीबीएन नमूनों के आकार पर उत्प्रेरक/एडिटिव्स के प्रभाव की जांच करने के लिए, प्रयोग में प्रारंभिक कच्चे माल के रूप में 99% की शुद्धता के साथ एचबीएन का उपयोग किया गया, स्वयं निर्मित लिथियम एनट्राइड Li3N और लिथियम हाइड्राइड LiH को उत्प्रेरक के रूप में, और वाणिज्यिक 99% शुद्धता वाले अमीनो लिथियम LiNH2 को एक योजक के रूप में इस्तेमाल किया गया। प्रयोग से पहले, कच्चे माल से अवशोषित नमी और गैसों को हटाने के लिए हेक्सागोनल बोरॉन नाइट्राइड (एचबीएन) को पहले वैक्यूम स्थितियों के तहत 12 घंटे के लिए 100 डिग्री पर सुखाया गया था। फिर, प्रारंभिक hBN को एक निश्चित अनुपात में LiH, Li3N, LiH+Li3N, LiH+LiNH2 और Li3N+LiNH2 के साथ समान रूप से मिलाया गया, और 15.3 मिमी के व्यास और 6 मिमी की ऊंचाई के साथ एक बेलनाकार आकार में दबाया गया।

प्रयोग में प्रयुक्त संश्लेषण दबाव 4.0-6.0 GPa है, तापमान 1400-1900 डिग्री है, और धारण समय 10-20 मिनट है। प्रयोग के बाद, धीरे-धीरे दबाव छोड़ें, एसिड और क्षार उपचार के लिए नमूना निकालें, सीबीएन क्रिस्टल प्राप्त करने के लिए कुल्ला और फ़िल्टर करें।

उपरोक्त प्रयोगों के अलावा, पारंपरिक चरण संक्रमण विधि के आधार पर, उत्प्रेरक के रूप में लिथियम एनट्राइड, कच्चे माल के रूप में हेक्सागोनल बोरान नाइट्राइड के उपयोग का अध्ययन करके और विभिन्न योजक जोड़कर क्यूबिक बोरॉन नाइट्राइड को संश्लेषित किया गया था। प्रायोगिक उत्पादों का विश्लेषण और लक्षण वर्णन करने के लिए एक्स-रे विवर्तन तकनीक, रमन विवर्तन तकनीक और अन्य तकनीकों का उपयोग करके, यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि विभिन्न योजकों का सिस्टम पर अलग-अलग प्रभाव पड़ेगा।

लिथियम एनट्राइड और हेक्सागोनल बोरॉन नाइट्राइड सिस्टम से क्यूबिक बोरान नाइट्राइड के संश्लेषण पर अमोनिया फ्लोराइड के प्रभाव का विश्लेषण किया गया। संश्लेषित उत्पादों का विश्लेषण करने के लिए एक्स किरण विवर्तन तकनीक का उपयोग करते हुए, यह पाया गया कि हालांकि अमोनिया फ्लोराइड उत्प्रेरक लिथियम एनट्राइड का उपभोग करता है, यह अतिरिक्त उत्पाद अमोनिया गैस भी पैदा करता है, जो संश्लेषण प्रयोग के दबाव को कम कर सकता है। लिथियम एनट्राइड और हेक्सागोनल बोरॉन नाइट्राइड सिस्टम से क्यूबिक बोरान नाइट्राइड के संश्लेषण पर लिथियम हाइड्राइड के प्रभाव का विश्लेषण करते हुए, संश्लेषित उत्पादों का विश्लेषण करने के लिए एक्स - रे विवर्तन और रमन विवर्तन तकनीकों का उपयोग किया गया था।

यह पाया गया कि लिथियम हाइड्राइड हेक्सागोनल बोरॉन नाइट्राइड के साथ प्रतिक्रिया करके उत्प्रेरक लिथियम एनट्राइड, अमोनिया गैस और मौलिक बोरॉन परमाणु उत्पन्न करता है। मौलिक बोरॉन परमाणुओं में क्रिस्टल का रंग काला करने और (111) तल के साथ क्रिस्टल के विकास को रोकने का प्रभाव होता है। संश्लेषण परिणामों पर उत्प्रेरक असेंबली के प्रभाव पर निम्नानुसार चर्चा की जा सकती है: यदि यह माना जाता है कि क्यूबिक बोरॉन नाइट्राइड की निर्माण प्रक्रिया में पहले उच्च तापमान और दबाव के तहत आसन्न हेक्सागोनल बोरान नाइट्राइड में उत्प्रेरक की प्रसार प्रतिक्रिया शामिल होती है, जिसके परिणामस्वरूप कुछ मध्यवर्ती यौगिक का निर्माण होता है।

उत्तरार्द्ध शेष हेक्सागोनल बोरॉन नाइट्राइड को भंग कर सकता है और एक विलायक पिघल बन सकता है। जैसे ही तापमान और दबाव घन बोरान नाइट्राइड के स्थिर क्षेत्र में प्रवेश करते हैं, पिघल में घुले हुए नाइट्रोजन बोरान आयन व्यक्तिगत रूप से या कुछ समूह रूप में अधिक संभावना वाले हो सकते हैं। सांद्रता सुपरसैचुरेशन तक पहुंचने के कारण, वे क्यूबिक बोरॉन नाइट्राइड की संरचना के अनुसार क्रिस्टलीकृत और अवक्षेपित हो जाएंगे। चूंकि ये आयन या आयन समूह लगातार फैलते हैं और विलायक पिघल के माध्यम से अवक्षेपित क्यूबिक बोरॉन नाइट्राइड क्रिस्टल पर जमा होते हैं, प्रक्रिया बंद होने तक क्रिस्टल बढ़ते रहेंगे।

कार्बनिक प्रकाश उत्सर्जक उपकरण (ओएलईडी) में ठोस अवस्था, सक्रिय उत्सर्जन गुण होते हैं
इसके व्यापक देखने के कोण, तेज़ प्रतिक्रिया गति के कारण (<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.

इस तथ्य के कारण कि ओएलईडी में इलेक्ट्रॉनिक परिवहन सामग्री का सबसे कम रिक्त आणविक कक्षीय (एलयूएमओ) ऊर्जा स्तर लगभग 3eV है, संबंधित कार्बनिक एन -डोपेंट सामग्री को ढूंढना मुश्किल है, और यदि पाया भी जाता है, तो वे अक्सर हवा में अस्थिर होते हैं। इसलिए, सामग्री संश्लेषण और उपकरण निर्माण के दौरान उन्हें एक सुरक्षात्मक गैस में रखने की आवश्यकता होती है। इसलिए, अकार्बनिक डोपेंट सामग्री का उपयोग अक्सर कार्बनिक अर्धचालक सामग्री, जैसे धातु लिथियम और धातु सीज़ियम, के एन - प्रकार के डोपिंग के लिए किया जाता है, जिन्हें ओएलईडी के एन - प्रकार के डोपिंग में लगाया जाता है। बाद में, कुछ Li और Cs यौगिक सामग्रियों का उपयोग n-प्रकार के डोपेंट के रूप में भी किया जाता है। हालाँकि, कार्बनिक अर्धचालक पदार्थों में n-प्रकार की डोपिंग का विकास अभी भी p-प्रकार की डोपिंग से पीछे है। इसलिए, n-प्रकार के डोपिंग के प्रभाव को बेहतर बनाने के लिए नई n-प्रकार की डोपेंट सामग्री की खोज बेहद जरूरी है।