иридат лития
| |||
| |||
 Кристаллическая структура α-Li 2 IrO 3 : Ir показан желтым, Li — фиолетовым, а O — красным.
| |||
| Имена | |||
|---|---|---|---|
| Предпочтительное название ИЮПАК
иридат лития | |||
| Идентификаторы | |||
3D model ( JSmol )
|
|||
| Характеристики | |||
| Li2IrOLi2IrO3 | |||
| Появление | Черные кристаллы | ||
| Структура | |||
| Моноклиника , C2/м [ 2 ] | |||
а = 5,1633(2) Å, b = 8,9294(3) Å, c = 5,1219(2) Å α = 90°, β = 109,759(3)°, γ = 90°
| |||
Формульные единицы ( Z )
|
4 | ||
| Родственные соединения | |||
Другие анионы
|
Рутенат лития , платинат лития | ||
Другие катионы
|
Иридат натрия | ||
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
| |||
Иридат лития Li 2 IrO 3 представляет собой химическое соединение лития , иридия и кислорода. Он образует черные кристаллы с тремя немного разными слоистыми атомными структурами: α, β и иногда γ. Иридат лития обладает металлоподобной, не зависящей от температуры электропроводностью и меняет свое магнитное упорядочение с парамагнитного на антиферромагнитное при охлаждении до 15 К.
Структура
[ редактировать ]Li 2 IrO 3 обычно кристаллизуется в α- или β-фазе, также сообщалось о редкой γ-фазе. Кристаллическая структура α-Li 2 IrO 3 , имеющих общие ребра, состоит из чередующейся укладки гексагональных слоев Li и сот октаэдров IrO 6 с Li в центре. Смещение соседних слоев приводит к относительно низкой (моноклинной) симметрии кристалла. Кристаллы Li 2 IrO 3 имеют большое количество дефектов двойникования, при которых плоскости кристалла ab повернуты на 120° вокруг оси c . [ 1 ]
Синтез
[ редактировать ]
Кристаллы Li 2 IrO 3 можно вырастить прямым спеканием металлов Ir и Li, которые окисляются при нагревании в окружающей атмосфере. Альфа-фаза образуется при 750–1050 °С, а при нагревании до более высоких температур образуется β-фаза. Использование металлического лития вместо более традиционного карбоната лития , с которым легче обращаться и хранить, приводит к получению более крупных кристаллов. Гамма-фаза может быть получена путем прокаливания карбоната лития и оксида иридия(IV) с последующим отжигом в расплавленном гидроксиде лития при температуре 700–800 °С. [ 1 ]
Характеристики
[ редактировать ]Иридат лития имеет черный цвет и обладает относительно высокой, не зависящей от температуры электропроводностью, характерной для металлов. [ 2 ] В его обеих α- и β-фазах наблюдается Китаевская обменная связь между магнитными спинами, происходящими из Ir. 4+ ионы. Эти спины образуют антиферромагнитную решетку при температурах ниже 15 К ( температура Нееля , T N ), тогда как материал выше T N является парамагнитным . [ 1 ]
Возможные применения
[ редактировать ]Иридат лития является потенциальным электродным материалом для литий-ионной батареи . [ 2 ] Этому применению препятствует высокая стоимость Ir по сравнению с более дешевой альтернативой Li 2 MnO 3 . [ 3 ]
Ссылки
[ редактировать ]
- ^ Jump up to: а б с д и ж г Фройнд, Ф.; Уильямс, Южная Каролина; Джонсон, доктор медицинских наук; Колдеа, Р.; Гегенварт, П.; Йеше, А. (2016). «Рост монокристаллов из разделенных эдуктов и его применение к оксидам переходных металлов лития» . Научные отчеты . 6 : 35362. arXiv : 1604.04551 . Бибкод : 2016НатСР...635362Ф . дои : 10.1038/srep35362 . ПМК 5066249 . ПМИД 27748402 .
- ^ Jump up to: а б с О'Мэлли, Мэтью Дж.; Вервей, Хенк; Вудворд, Патрик М. (2008). «Структура и свойства упорядоченных Li 2 IrO 3 и Li 2 PtO 3 ». Журнал химии твердого тела . 181 (8): 1803. Бибкод : 2008JSSCh.181.1803O . дои : 10.1016/j.jssc.2008.04.005 .
- ^ Ёсио, Масаки; Бродд, Ральф Дж.; Козава, Акия (17 июля 2010 г.). Литий-ионные аккумуляторы: наука и технологии . Springer Science & Business Media. п. 10. ISBN 978-0-387-34445-4 .