增加通量显示了有效的钙钛矿承诺Oxyhydride合成

添加一个通量oxyhydrides合成中是一种很有前途的战略获得纯净,同质产品,揭示科学家从东京科技。一个SrCl2通量提拔的融化的一部分反应物和促进反应物的扩散,这被证明是关键生产高度纯SrVO2.4H0.6或Sr3V2O6.2H0.8钙钛矿oxyhydrides在高压和高温反应。这些化合物作为催化剂的潜力,作为锂离子电池的电极材料。

氢化钙钛矿oxyhydrides含有氧化物(O2)和(H)阴离子是有前途的化合物在催化应用系统和电池。不幸的是,合成oxyhydrides通常是相当具有挑战性,主要由于高活性H -阴离子的性质。

众所周知,高压和高温反应合成oxyhydrides是有效的。例如,Sr2VO4-xHx钙钛矿可以直接从氢化和氧化合成前体在高压和高温反应。这些反应的一个关键优势是H -内容最终产品可以通过调整成分和比例调整的前兆。这基本上意味着电子与磁性的产品也可定制的。与Sr2VO4-xHx不同,合成SrVO3-xHx证明更加困难,因为必要的高压和高温反应导致一些杂质和非齐次产品的形成,主要是由于扩散固体组件的不足。

在最近的一项研究发表在《美国化学学会(外部站点),一个研究小组由副教授Takafumi山本研究所的创新研究在东京理工学院(日本技术)找到了一个解决这个问题的。他们开发了一种新方法来合成高度纯SrVO2.4H0.6 Sr3V2O6.2H0.8,两个新的钙钛矿oxyhydrides。本研究作为合作研究项目的一部分,美国国立量子科技、日本。

“研究人员开始SrO”、SrH2 V2O3、添加SrCl2这些反应物。他们观察到的差异的复合样品准备在不同条件下使用一种原位同步x射线衍射技术,揭示了SrCl2在反应中的作用。它充当了通量在1200℃的高温和高压力2 GPa,促进融化和解散反应物的一部分,从而促进扩散。因此,研究人员设法抑制非齐次产品的开发,通常出现由于扩散不足,获得高度纯SrVO2.4H0.6或Sr3V2O6.2H0.8钙钛矿oxyhydrides。

此外,研究小组分析了电化学性能的制备钙钛矿oxyhydrides作为电极材料。“较低的工作潜力,良好的可逆性,高效的特点,SrVO3-xHx可能合适的作为锂电池的负极,首次oxyhydrides,“山本博士了。

总的来说,使用一个通量增加所需的反应途径在高压和高温的反应可能是一个强大的战略之外的新的化合物释放大量钙钛矿oxyhydrides。山本博士讲话:“提出的合成方法也会有效的合成各种类型的多组分的系统。”

让我们希望这些发现导致储能等领域的新突破,应用化学!

参考:铃木J, Okochi H,松井N, et al。选择性合成的钙钛矿Oxyhydrides使用高压通量的方法。J是化学Soc。2023年7月24日在线发表。doi:10.1021 / jacs.3c02240

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