化工资讯
当前位置:元素商城  >  化工资讯网  >   新材料资讯   >  固体所发现高能密度材料在高压下的新结构
固体所发现高能密度材料在高压下的新结构
2014-04-11 17:26:09来源:元素商城

元素商城整理编辑:高压可以改变原子间的成键方式。通过高压手段可以实现N≡N三键(954kJ/mol)到N—N单键(160kJ/mol)的转变。当这种单键N变为 N≡N三键时,便会释放大量的能量,可以作为潜在的高能密度材料。近来,叠氮化合物受到了广泛的关注,这主要是因为在高压下叠氮离子比N≡N三键更容易形成N—N单键。固体所张洁博士和导师曾雉研究员利用遗传算法结合第一性原理计算对KN3在0-100GPa下的结构相变及性质进行了系统的研究并取得了新进展。

通过大量的结构探索,研究人员发现:KN3分别在22GPa和40GPa时发生了结构相变,其结构相变序为I4/mcm→C2/m→P6/mmm(图 1)。其中I4/mcm和C2/m结构中的N原子都以直线型的叠氮离子形式存在,而在P6/mmm相中的N原子则形成了N6环(图2),这是在多氮分子和叠氮化合物中非常新颖的结构。这表明,通过引入金属原子和加压等手段,可以使N6分子稳定存在,从而为实现高能密度材料提供了一种新的方案。
KN3材料结构演化规律:在低压下,N原子倾向于以叠氮离子形式存在;而在高压下,包含N链和N环的结构则更为稳定。对于高压P6/mmm相,N6中的N原子之间以 sp2杂化轨道交叠形成了σ键,其л*轨道被部分占据,表现出金属行为。

这项研究成果不仅为理解实验数据提供了指导,并且推进了对KN3化合物的认知。相关工作已发表在Scientific Reports 4, 4358 (2014)上。

固体所发现高能密度材料在高压下的新结构

您可能感兴趣的中国化工网栏目: 化学试剂化学元素化学元素周期表CAS查询
元素商城微信公众号
「一个有逼格的公众号」
相关标签: 新材料产业  
相关阅读:
●  石墨烯的特殊用途被研发出来了!
元素百科为您介绍石墨烯的特殊用途被研发出来了。石墨烯似乎是一种持续不断的礼物。这种被大肆炒作的材料,由一个单原子厚的碳层组成,是石墨的基本单元,以其强度、导电性和其他有用的特性而闻名。从大容量电池到更轻和更强的机翼,它有望在未来的许多用途上发挥作用。它正在慢慢地找到销售导电墨水和特种运动装备的途径。但其他被提议的应用更接近于国内:一些研究人员认为石墨烯可以改进从个人护理到鞋类的一切。 纳......
●  《New Scientists》:南开大学研制出“光驱动”石墨烯材料
元素百科资讯频道:从南开大学获悉,该校化学学院陈永胜教授和物理学院田建国教授的联合科研团队通过3年的研究,获得了一种特殊的石墨烯材料。该材料可在包括太阳光在内的各种光源照射下驱动飞行,其获得的驱动力是传统光压的千倍以上。这是迄今为止科学界第一次用光推动一个宏观物体并实现宏观的驱动。 石墨烯材料驱动飞行实验 陈永胜教授团队研制出的这种石墨烯材料,在其宏观材料特殊形貌结构和石墨烯自身......
●  材料知识:聚乙烯和聚丙烯有什么不同
元素百科资讯频道:本文主要讲了聚乙烯和聚丙烯有什么不同的文章。聚丙烯和聚乙烯作为通用塑料中重要的两大产品,其用途上有很大的相似性,因此也常常会发生相互替代的情况。聚丙烯和聚乙烯产品都可以用来做塑料薄膜、注塑产品、塑料管材等,很多情况下我们发现两种原料在性质及用途上有很大的相似性。但事实上,聚丙烯原料和聚乙烯原料在运用上还是有很多不同点的,那具体都有哪些不同之处呢? 一、耐热性 聚......
热门标签
优惠促销

您确定要从购物车中移除吗???