Иридат лития - Википедия - Lithium iridate

Литий иридат
ALi2IrO3.jpg
α-Li2IrO3 (шкала 0,3 мм)[1]
BLi2IrO3.jpg
β-Li2IrO3 (шкала 0,2 мм)[1]
ALi2IrO3 str1.png
ALi2IrO3 str2.png
Кристаллическая структура α-Li2IrO3 При этом Ir отображается желтым, Li - фиолетовым, а O - красным
Имена
Предпочтительное название IUPAC
Литий иридат
Идентификаторы
Характеристики
Ли2IrO3
ВнешностьЧерные кристаллы
Структура
Моноклиника, C2 / м[2]
а = 5,1633 (2) Å, б = 8,9294 (3) Å, c = 5,1219 (2) Å
α = 90 °, β = 109,759 (3) °, γ = 90 °
4
Родственные соединения
Другой анионы
Лития рутенат, платинат лития
Другой катионы
Иридат натрия
Если не указано иное, данные для материалов приводятся в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒N (что проверитьY☒N ?)
Ссылки на инфобоксы

Литий иридат, Ли2IrO3, представляет собой химическое соединение литий, иридий и кислород. Он образует черные кристаллы с тремя немного разными слоистыми атомными структурами: α, β и иногда γ. Иридат лития обладает металлическими свойствами, не зависит от температуры. электрическая проводимость, и меняет свое магнитное упорядочение с парамагнитный к антиферромагнитный при охлаждении до 15 К.

Структура

Ли2IrO3 обычно кристаллизуется в α- или β-фазе, и сообщалось о редкой γ-фазе. Кристаллическая структура α-Li2IrO3 состоит из чередующегося набора гексагональных слоев Li и сот из IrO с разделением кромок6 октаэдры с Ли в центре. Смещение в соседних слоях приводит к относительно низкой (моноклинной) симметрии кристалла. Ли2IrO3 кристаллы имеют обильные дефекты двойникования, где ab плоскости кристалла повернуты на 120 ° вокруг c ось.[1]

Синтез

Синтез Li2IrO3 из металлов Li и Ir, окисляющихся при нагревании. Камера роста в виде винтовой лестницы позволяет зарождать различные кристаллы на разных ступенях лестницы.[1]
График времени-температуры Li2IrO3 синтез.[1]

Ли2IrO3 кристаллы могут быть выращены прямым спекание металлов Ir и Li, которые окисляются при нагревании в окружающей атмосфере. Α-фаза образуется при 750–1050 ° C, а при нагревании до более высоких температур образуется β-фаза. Использование металла Li вместо более традиционного карбонат лития, с которым легче обращаться и хранить, в результате получаются более крупные кристаллы. Γ-фаза может быть получена прокаливанием карбоната лития и оксид иридия (IV) с последующим отжигом в расплаве гидроксид лития при 700–800 ° С.[1]

Характеристики

Иридат лития имеет черный цвет и имеет относительно высокую, не зависящую от температуры, электропроводность, характерную для металлов.[2] В обеих его фазах α и β наблюдается обменная связь Китаева между магнитными спинами, происходящими от Ir4+ ионы. Эти спины образуют антиферромагнитную решетку при температурах ниже 15 К (Температура Нееля, ТN), а материал выше - парамагнитный. ТN.[1]

Возможные приложения

Иридат лития является потенциальным электродным материалом для литий-ионный аккумулятор.[2] Этому применению препятствует высокая стоимость Ir по сравнению с более дешевым Li2MnO3 альтернатива.[3]

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм Freund, F .; Williams, S.C .; Johnson, R.D .; Coldea, R .; Gegenwart, P .; Еше, А. (2016). «Рост монокристаллов из разделенных исходных продуктов и его применение к оксидам переходных металлов лития». Научные отчеты. 6: 35362. arXiv:1604.04551. Bibcode:2016НатСР ... 635362Ф. Дои:10.1038 / srep35362. ЧВК  5066249. PMID  27748402.
  2. ^ а б c О'Мэлли, Мэтью Дж .; Verweij, Henk; Вудворд, Патрик М. (2008). «Структура и свойства упорядоченного Li2IrO3 и Ли2PtO3". Журнал химии твердого тела. 181 (8): 1803. Bibcode:2008JSSCh.181.1803O. Дои:10.1016 / j.jssc.2008.04.005.
  3. ^ Йошио, Масаки; Бродд, Ральф Дж .; Кодзава, Акия (17 июля 2010 г.). Литий-ионные батареи: наука и технологии. Springer Science & Business Media. п. 10. ISBN  978-0-387-34445-4.