中國粉體網(wǎng)訊  鋯酸鋰化合物（LixZryOz）具有多種化學(xué)組成和晶相結(jié)構(gòu)，Wyers等人用ZrO₂和Li₂O作為反應(yīng)物，研究了Li-Zr-O化合物的合成，可以得出：Li₂O-ZrO₂體系內(nèi)有5種晶相化合物：四方相Li₂ZrO₃和單斜相Li₂ZrO₃，三斜相和單斜相Li₆Zr₂O₇及斜六方相Li₈ZrO₆。四方相Li₂ZrO₃為亞穩(wěn)相，生成溫度范圍為650～700℃，當(dāng)高于一定溫度時(shí)會(huì)轉(zhuǎn)化成單斜相晶體。Li₈ZrO₆和LiZr₂O₇均為高含鋰化合物，具有優(yōu)異的CO₂吸附性能。不同的鋯酸鋰（LixZryOz）化合物在能源和環(huán)境領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。

在鋯酸鋰化合物的多種組成中，Li₂ZrO₃是工業(yè)應(yīng)用較廣泛的材料。單斜相多的Li₂ZrO₃具有較高的鋰原子密度，具有良好的熱穩(wěn)定性和導(dǎo)電性，因此Li₂ZrO₃在鋰電池領(lǐng)域也有很多應(yīng)用。四方相為主相的Li₂ZrO₃材料具有較好的吸附CO₂性能；粒徑越小，表面積越大，氣孔率越多，吸附越強(qiáng)。

Li₂ZrO₃的合成方法：高溫固相法，軟化學(xué)法及溶膠凝膠法等。

• 高溫固相法：在高溫下長時(shí)間焙燒才能得到良好的晶型，但易引入雜質(zhì)，合成的材料粒徑大，均勻性不好。

• 軟化學(xué)方法：采用噴霧干燥法制備Li₂ZrO₃，粒徑約為13nm，均一性好，但由于噴霧溫度高，一次合成的材料量很少，在實(shí)際應(yīng)用中受到限制。

• 溶膠凝膠法：制備納米級(jí)鋯酸鋰最常用的方法，制備的晶粒粒徑小、均勻且方法簡單，但以醇鹽為原料的溶膠凝膠法，因原料價(jià)格高且有毒而受到限制。

在制備鋯酸鋰材料時(shí)，低溫區(qū)(500－700℃) 焙燒產(chǎn)物為四方相鋯酸鋰粉末，且含有相當(dāng)數(shù)量的非晶態(tài)成分；在中溫區(qū)(700－850℃)焙燒產(chǎn)物為四方相和單斜相鋯酸鋰的混合粉末；在高溫區(qū)焙燒產(chǎn)物為單斜相鋯酸鋰粉末。四方相Li₂ZrO₃亞穩(wěn)定，升高溫度就會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)榉�(wěn)定的單斜相。

鋯酸鋰材料的應(yīng)用領(lǐng)域：

四方相Li₂ZrO₃在400～700℃下可以吸附CO₂；單斜相Li₂ZrO₃具有高鋰原子密度和優(yōu)良的氚釋放行為，在鋰電池領(lǐng)域和熱核聚變反應(yīng)裝置中的氚增殖材料具有非常大的應(yīng)用價(jià)值。

參考資料：

Wyers G P,Cordfunke E H P.Phase relations in the system Li₂O-ZrO₂.

尹先升.鈷酸鋰材料的設(shè)計(jì)、合成及高溫CO2吸附性能

OYAIDZU M.Correlation Between Annihilation of Irradiation Defects and Tritium Release in Neutron-irradiated Lithium Zirconate.

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XIONG R T. Kinetics of Carbon Dioxide Sorption on Potassium-doped Lithium Zireonate

溶膠－凝膠法制備鈷酸鋰材料及其CO₂吸附性能