硝酸リチウム

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無水硝酸リチウムは、白色の結晶性塩です。無水状態は吸湿性および潮解性を示し、水、エタノール、メタノール、ピリジン、アンモニア、アセトンに溶解します。他の金属硝酸塩と同様に、硝酸リチウムは融点が264 °Cと低く、600 °C以上で分解します。融点が低いため、セラミックスおよび熱交換媒体に用いられる低融点溶融塩混合物の生成に使用されます。
硝酸リチウムは、硝酸と炭酸リチウムの酸塩基反応により生成し、二酸化炭素と水が発生します。得られた物質を乾燥、精製、加熱して、無水硝酸リチウムが得られます。

一般的に、特にニッケル酸リチウム（LiNiO₂）やマンガン酸リチウム（LiMn₂O₄）などの多くのリチウム化合物の調製に硝酸リチウムが使用されています。これらのリチウム金属酸化物の合成法の1つに、炭酸ニッケルなどの金属炭酸塩、もしくは酸化マンガンのような金属酸化物と硝酸リチウムとの高温反応があります。650 °C以上の温度で、硝酸リチウムは酸素ガスと二酸化窒素ガスを放出し、複雑な過程を経由して酸化リチウムに分解されます。この酸化リチウムが金属前駆体と反応して、三元または四元系リチウム金属酸化物が生成されます。この手法を用いて、リチウムイオン電池向け正極材料のLiAl_0.25Ni_0.75O₂や光情報ストレージ用の蛍光体であるLiGa₅O₈ のような新規材料が調製されています。
硝酸リチウムは水溶性のため、多くの溶液化学反応を用いたリチウム化合物の合成に硝酸リチウムが使用されています。例えば、硝酸リチウム溶液を使用したマイクロ波誘導加熱により、オリビン型リン酸鉄リチウム（LiFePO₄）、コバルト酸リチウム（LiCoO₂）、およびチタン酸リチウム（例：Li₄Ti₅O₁₂およびLi₂TiO₃）が合成されています。 水熱合成、ゾルゲル法、噴霧熱分解、共沈前処理、およびリチウムエマルションドライ法のいずれにおいても、リチウム金属酸化物を合成するための反応物質として硝酸リチウムが使用されています。これらの手法では、次世代リチウムイオン電池の開発に必要な、粒径、結晶粒度、結晶性を制御したり、特性を工学的に調整するためのドーパントの導入を促進したりすることが可能です。
バッテリーグレード硝酸リチウムは、微量金属に関する純度が≥99.9%で、塩化物および硫酸塩の不純物含有量が低く、リチウムイオン電池用正極材料の前駆体として設計されています。