[发明专利]含氟复盐的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及能够应用于光学材料、发光材料、波长转换材料、铁电体材料、磁性材料、电池的正极、负极及固体电解质材料、离子导体材料、熔剂或者烧结助剂等的含氟复盐的制造方法。

背景技术

含有氟的盐类作为具有以透光性为首的独特特性的化合物组而被已知。特别是，复盐(包含多种阳离子种的盐)作为发光材料及铁电体材料等有用。非专利文献1中记载了离子导体(PbSnF₄等)、磁性材料(Ba₇CuFe₆F₃₄等)、发光材料(包含4f金属的KMgF₃、BaLiF₃、LiYF₄等)、铁电体材料(SrAlF₅、BaMgF₄等)等复合氟化物，非专利文献2中还记载了BaMF₄(M=Mg、Mn、Fe、Co、Ni、Zn)、SrMF₅(M=Al、Cr、Ga)、BaMF₅(M=Ti、V、Fe、In)等复合氟化物以及K₃MoO₃F₃、Bi₂TiO₄F₂等复合氧化氟化物铁电体。还已知具有LiA^IIM^IIIF₆(A=Mg、Ca、Sr、Ba、Ni、Cu、Zn、Cd、Hg等2价阳离子的金属种、M=Al、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni等3价阳离子的金属种)结构的化合物组，研究了在专利文献1所示的光学材料中的应用及在专利文献2所示的锂离子电池的正极材料中的应用。此外，例如在专利文献3中，为了使200nm以下的紫外区域的透明性也高，因而作为使用非线性光学结晶的波长转换元件的材料，举出了BaMgF₄、BaZnF₄、SrAlF₅、Na₂MgAlF₇、Na₂ZnAlF₇等铁电性复合氟化物结晶。

在构成复盐的多种阳离子的离子半径接近的情况下，能够占据结晶中的同一位点而形成固溶体。但是，若离子半径之差增大，则广范围的固溶体的形成变得困难，变得占据结晶中的不同位点。例如，如非专利文献2所示，在BaMF₄(M=Mg、Mn、Fe、Co、Ni、Zn)的情况下，Ba占据8配位的位点，M占据6配位的位点。M周围的氟为变形的八面体结构，以共有顶点的形式与相邻的八面体连结。通过该八面体旋转，Ba所占据的位置发生位移，产生极化反转，因而BaMF₄显示出铁电性。另外，如非专利文献3所记载的那样，已知：BaMgF₄的F位点的晶格缺陷可以良好地捕获电子，因此通过掺杂Eu等而显示优异的发光特性。此时Eu选择性地占有离子半径接近的Ba位点。此外，非专利文献4示出了在BaMgF₄中同时掺杂Eu和Mn，并观测到了能量从Eu²⁺向Mn²⁺转移的例子。该情况下，如Eu占据Ba的位点、Mn占据Mg的位点这样，选择性地占据离子半径接近的位点。

另外，非专利文献5中示出了M1_nM2_mM3F₆型的复合氟化物的多种多样的晶体结构。在这些之中，已知例如LiCaAlF₆(LiCAF)及LiSrAlF₆(LiSAF)通过掺杂Ce、Cr等而成为激光材料，如非专利文献6所示，已知LiCAF、LiSAF均取被称作Colquiriite(氟铝钙锂石)型的晶体结构，6配位的Al和Li的层与6配位的Ca(或者Sr)的层交替地层积。

像这样，复盐、特别是包含2组以上的无法固溶的阳离子种组且各个组占据结晶学上被区分开的位点的含氟复盐富于功能性，包含许多有用的物质。但是，其合成并不容易。