中國粉體網(wǎng)訊  鋯酸鋰化合物（LixZryOz）具有多種化學組成和晶相結構，Wyers等人用ZrO₂和Li₂O作為反應物，研究了Li-Zr-O化合物的合成，可以得出：Li₂O-ZrO₂體系內有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℃，當高于一定溫度時會轉化成單斜相晶體。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)境領域有著廣泛的應用前景。

在鋯酸鋰化合物的多種組成中，Li₂ZrO₃是工業(yè)應用較廣泛的材料。單斜相多的Li₂ZrO₃具有較高的鋰原子密度，具有良好的熱穩(wěn)定性和導電性，因此Li₂ZrO₃在鋰電池領域也有很多應用。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。

Li₂ZrO₃的合成方法：高溫固相法，軟化學法及溶膠凝膠法等。

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

• 軟化學方法：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，在實際應用中受到限制。

• 溶膠凝膠法：制備納米級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，因原料價格高且有毒而受到限制。

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

鋯酸鋰材料的應用領域：

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，在鋰電池領域和熱核聚變反應裝置中的氚增殖材料具有非常大的應用價值。

參考資料：

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

尹先升.鈷酸鋰材料的設計、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.

IDA J. Synthesis and CO₂ Sorption Properties of Pure and Modified Lithium Zireonate

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