氮化锂（Li3N）是碱金属与氮形成的唯一稳定的二元化合物，具有优异的性能，可作为用于锂离子输运的能源应用模型材料。基于从六方石墨烯和氮化硼的广义结构类比中得出的材料设计原则，英国格拉斯哥大学Duncan H. Gregory报道了氮化锂中的低维结构可以由s嵌段元素和氮形成。
文章要点
1）在氮气压力降低的情况下，块状氮化物粉末经过加热和冷却后，会产生Li3N纳米晶体。在纳米纤维合成中，产生了直径在200 nm至2 μm之间且长度超过10 μm的长结构。同时，一维纳米结构的生长可以通过自协助蒸气-液-固（VLS）机制进行合理化。
2）Li3N（六方P6/mmm）的层状晶体结构与六方石墨和BN具有显著的对称性。[Li2N]层包含与N呈三角形平面配位的Li原子，表面上类似于石墨烯层中的sp2杂化碳或BN中的硼和氮。因此，即使没有等效的范德华间隙，但可以通过广泛类似于类sp2的层状固体（例如石墨和氮化硼）来形成各向异性的一维Li3N纳米结构材料。研究人员发现两种不同类型的Li3N纤维，即I型和II型，它们在[Li2N]层相对于纤维的长轴的方向（平行或垂直）方面有所不同。
3）I型和II型的变温7Li NMR表征结果显示，与块状化合物相比，低维结构Li3N可促进锂离子扩散，产生了具有特殊离子流动性的材料。
4）DFT计算研究揭示了一种由Li-N层数介导的电子结构，从体相的窄禁带半导体过渡到纳米尺度的金属。
Tapia-Ruiz, N., Gordon, A.G., Jewell, C.M. et al. Low dimensional nanostructures of fast ion conducting lithium nitride. Nat Commun 11, 4492 (2020)
DOI：10.1038/s41467-020-17951-6
https://doi.org/10.1038/s41467-020-17951-6
