Aluminate de lithium

L'aluminate de lithium est un composé chimique de formule LiAlO₂. Il s'agit d'un solide blanc insoluble dans l'eau. Sa phase γ normale présente une structure cristalline tétragonale dans le groupe d'espace P4₁2₁2 (n^o 92). Il existe également un polymorphe α ayant une structure cristalline trigonale dans le groupe d'espace R3m (n^o 166) semblable à celle du bifluorure de sodium (en)[4] NaHF₂. Le système Li₂O-Al₂O₃ contient, outre Li₂O·Al₂O₃ décrit dans cet article, les composés Li₅AlO₄ (5 Li₂O·Al₂O₃) et LiAl₅O₈ (Li₂O·5 Al₂O₃)[5].

Aluminate de lithium
__ Li+ __ Al3+ __ O2− Maille cristalline de l'aluminate de lithium
Identification
No CAS	12003-67-7
No ECHA	100.031.291
No CE	234-434-9
PubChem	123268
SMILES	[Li+].[O-][Al]=O PubChem, vue 3D
InChI	Std. InChI : vue 3D InChI=1S/Al.Li.2O/q;+1;;-1 Std. InChIKey : YQNQTEBHHUSESQ-UHFFFAOYSA-N
Propriétés chimiques
Formule	AlLiO2
Masse molaire[1]	65,921 ± 0,003 g/mol Al 40,93 %, Li 10,53 %, O 48,54 %,
Propriétés physiques
T° fusion	> 1 625 °C[2]
Masse volumique	2,615 g·cm-3[3] à 20 °C
Précautions
SGH[3]
Attention H315, H319, H335, P302+P352 et P305+P351+P338 H315 : Provoque une irritation cutanée H319 : Provoque une sévère irritation des yeux H335 : Peut irriter les voies respiratoires P302+P352 : En cas de contact avec la peau : laver abondamment à l’eau et au savon. P305+P351+P338 : En cas de contact avec les yeux : rincer avec précaution à l’eau pendant plusieurs minutes. Enlever les lentilles de contact si la victime en porte et si elles peuvent être facilement enlevées. Continuer à rincer.
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

On peut obtenir de l'aluminate de lithium en faisant réagir de l'oxyde d'aluminium Al₂O₃ avec du carbonate de lithium Li₂CO₃ à une température de 870 à 970 K. La phase γ peut être obtenue de manière irréversible par frittage de la phase α à 1 350 °C[5]. Il est également possible d'utiliser un procédé sol-gel à partir de chlorure d'aluminium AlCl₃ et de carbonate de lithium, ou de partir d'une solution d'hydroxyde de lithium LiOH avec de la boehmite γ-AlO(OH) et de procéder à une évaporation suivie d'une calcination à 900 °C[6].

L'aluminate de lithium est utilisé comme support interte pour électrolyte dans les piles à combustible à carbonate fondu[7], dans lesquelles les électrolytes peuvent être un mélange de carbonate de lithium, de carbonate de potassium K₂CO₃ et de carbonate de sodium Na₂CO₃. Il est également utilisé comme substrat pour les semiconducteurs en nitrure de gallium GaN[8] - [9]. Le polymorphe γ a été étudié pour la génération de tritium destiné à des réacteurs de fusion nucléaire[10] - [11]. Cette phase présente une stabilité à la fois thermique, physique, mécanique et radiologique qui la rend intéressante pour les applications nucléaires[12].