东京工业大学的科学家们透露，在氢化物合成过程中加入助熔剂是一种很有前途的策略，可以获得纯净、均匀的产品。
SrCl2助熔剂促进了部分反应物的熔化，促进了反应物的扩散，这是在高压高温反应中制备高纯度SrVO2.4H0.6或Sr3V2O6.2H0.8钙钛矿氧氢化物的关键。这些化合物有潜力作为锂离子电池的催化剂和电极材料。
含有氧化物(O2 -)和氢化物(H -)阴离子的钙钛矿氧氢化物在催化系统和电池中具有很好的应用前景。不幸的是，合成氢化物通常是相当具有挑战性的，主要是由于H -阴离子的高活性。
已知高压和高温反应是合成氢化物的有效方法。例如，Sr2VO4-xHx钙钛矿可以直接由氧化物和氢化物前驱体在高压和高温反应中合成。
这些反应的一个关键优点是最终产物中的H含量可以通过调整前体的组成和比例来调节。这本质上意味着产品的电子和磁性能也是可定制的。
与Sr2VO4-xHx不同，SrVO3-xHx的合成被证明要困难得多，因为必要的高压和高温反应会导致几种杂质和不均匀产物的形成，主要是由于固体成分扩散不足。
在最近发表在《美国化学学会杂志》上的一项研究中，由东京工业大学(Tokyo Tech)创新研究所的副教授山本孝文(Takafumi Yamamoto)领导的研究小组找到了解决这个问题的方法。他们开发了一种新的方法来合成高纯度的SrVO2.4H0.6和Sr3V2O6.2H0.8这两种新的钙钛矿氧氢化物。这项研究是作为与日本国家量子科学与技术研究所合作研究项目的一部分进行的。
研究人员从SrO、SrH2和V2O3开始，在这些反应物中加入SrCl2。他们使用原位同步加速器x射线衍射技术观察了在不同条件下制备的样品组成的差异，从而揭示了SrCl2在反应中的作用。在1200℃高温和2gpa高压下作为助熔剂，促进部分反应物的熔化和溶解，从而促进扩散。
因此，研究人员设法抑制了通常由于扩散不足而出现的不均匀产物的发展，获得了高纯度的SrVO2.4H0.6或Sr3V2O6.2H0.8钙钛矿氧氢化物。
此外，研究小组还分析了制备的钙钛矿氧氢化物作为电极材料的电化学性能。山本博士说:“SrVO3-xHx具有低工作电位、优异的可逆性和高倍率特性，适合作为锂离子电池的负极，这是氢氧化物的第一个负极。”
总的来说，在高压和高温反应中使用助熔剂来促进所需的反应途径可能是一种强大的策略，可以释放出钙钛矿氧氢化物以外的大量新化合物。山本博士说:“提出的合成方法也将有效地合成各种类型的多组分系统。”
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