铱酸锂
化合物
铱酸锂是一种无机化合物，化学式为Li2IrO3。它是黑色晶体，可以形成三种层状结构，α型、β型和γ型，仅略微不同。它表现出类金属的导电性，其导电性和温度有关，冷却至15 K时顺序从顺磁性改变为反铁磁性。
| 铱酸锂 | |||
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| IUPAC名 Lithium iridate | |||
| 英文名 | Lithium iridate | ||
| 别名 | 铱(IV)酸锂 | ||
| 识别 | |||
| CAS号 | 61232-88-0  | ||
| 性质 | |||
| 化学式 | Li2IrO3 | ||
| 外观 | 黑色晶体 | ||
| 结构 | |||
| 晶体结构 | 单斜晶系 C2/m[1] | ||
| 晶格常数 | a = 5.1633(2) Å, b = 8.9294(3) Å, c = 5.1219(2) Å | ||
| 晶格常数 | α = 90°, β = 109.759(3)°, γ = 90° | ||
| 相关物质 | |||
| 其他阴离子 | 钌酸锂 铂酸锂 | ||
| 其他阳离子 | 铱酸钠 | ||
| 若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。 | |||
结构 编辑
Li2IrO3通常以α型或β型的晶体形式出现，而γ相较为少见。α-Li2IrO3的晶体结构由六边形的锂层和边共享的IrO6八面体的蜂窝交替堆叠在锂的中心。相邻层中的偏移导致相对较低的晶体（单斜）对称性。Li2IrO3晶体具有丰富的孪晶缺陷，其中ab晶面围绕c轴旋转120°。[2]
制备 编辑
Li2IrO3晶体可以通过金属锂和铱在空气中的煅烧来生长。α型在750～1050℃下形成，加热至更高的温度产生β相。如果将金属锂替换为更传统的且易于储存或使用的碳酸锂，可以长出更大的晶体。γ-Li2IrO3可以通过煅烧碳酸锂和铱，然后在700～800℃的熔融氢氧化锂中进行退火获得。[2]
性质 编辑
铱酸锂是黑色固体，其导电性和温度关系并不大。[1]α和β型都表现出来自Ir4+和磁自旋之间的基塔耶夫交换耦合。这些自旋在低于15 K（奈尔温度，TN）时形成反铁磁晶胞，而在此温度以上是顺磁性的。[2]
潜在应用 编辑
铱酸锂可作为锂离子电池的电极材料而有潜在的应用，[1]但由于Ir价格昂贵，廉价的Li2MnO3可作为其替代物而限制了其应用可能。[3]
参考文献 编辑
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- ^ 1.0 1.1 1.2 O'Malley, Matthew J.; Verweij, Henk; Woodward, Patrick M. Structure and properties of ordered Li2IrO3 and Li2PtO3. Journal of Solid State Chemistry. 2008, 181 (8): 1803. doi:10.1016/j.jssc.2008.04.005.
- ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 Freund, F.; Williams, S. C.; Johnson, R. D.; Coldea, R.; Gegenwart, P.; Jesche, A. Single crystal growth from separated educts and its application to lithium transition-metal oxides. Scientific Reports. 2016, 6: 35362. PMC 5066249
. PMID 27748402. arXiv:1604.04551 . doi:10.1038/srep35362.
- ^ Yoshio, Masaki; Brodd, Ralph J.; Kozawa, Akiya. Lithium-Ion Batteries: Science and Technologies. Springer Science & Business Media. 17 July 2010: 10 [2017-08-05]. ISBN 978-0-387-34445-4. （原始内容存档于2017-03-21）.
