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:
●  石墨烯概念股有哪些?
化学词典为您介绍石墨烯概念股的相关信息,最近股市变化莫测,鉴于石墨烯巨大的应用前景,建议关注储备有石墨烯技术的相关上市公司以及石墨烯产业化逐步推进所带来的主题性投资机会。下面就介绍一些石墨烯概念股的内容。 石墨烯概念股 国内还没有能够实现石墨批量化生产的企业或研究机构,多数企业只能小量生产石墨烯,所使用的生产技术多为氧化还原法,生产出的石墨烯溶液也存在很多技术上需要突破的问题。 ......
●  有机高分子化合物是指什么,有什么性质
化学词典告诉你有机高分子化合物是指什么以及有机高分子化合物有什么性质,所谓高分子化合物,是指那些由众多原子或原子团主要以共价键结合而成的相对分子量在一万以上的化合物。比如纤维素、蛋白质、蚕丝、橡胶、淀粉等天然高分子化合物,以及以高聚物为基础的合成材料,如各种塑料,合成橡胶,合成纤维、涂料与粘接剂等。 有机高分子化合物是指什么有机高分子化合物是由一类相对分子质量很高的分子聚集而成的化合物,......
●  《美国化学学会会刊》:科学家成功合成新型电解水催化剂
元素百科为您介绍:科学家成功合成新型电解水催化剂。近日,中科院理化所研究员张铁锐团队成功合成一种高效电解水催化剂,实现了低电压下高效活化水分子,为未来解决氢能危机提供了可能。相关研究结果发表在国际化学领域学术期刊《美国化学学会会刊》(Journal of the American Chemical Society, JACS)上。 水滑石的应用二维纳米材料因为具有独特的超薄纳米结构和优越......
热门标签
优惠促销

您确定要从购物车中移除吗???