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:
●  新型环保玻璃涂料使建筑物烈日下保持凉爽
元素百科资讯频道:骄阳似火,会损坏超强的结构,炙烤金属滑梯和露天看台温度高到不能使用。为了抵御炽热阳光的伤害,美国约翰·霍普金斯大学的研究人员开发出一种新型环保玻璃涂料,可以反射阳光,保持建筑物的凉爽并使其更为坚固耐用。并在美国化学协会(ACS)16日召开的第250届全国会议及博览会上介绍了这一成果。 新型涂料产生原因 该校应用物理实验室的杰森博士说:“......
●  《纳米技术》复旦大学利用黑硅材料制备出高效太阳能电池
元素百科为您介绍《纳米技术》复旦大学利用黑硅材料制备出高效太阳能电池。复旦大学光科学与工程系陆明课题组利用黑硅材料制备出了高效的太阳能电池。相关研究成果日前发表于《纳米技术》,同时入选《纳米技术选集》。 提高电池效率新方法据悉,该课题组提出了一种提高电池效率的新方法。这种方法采用黑硅材料,制备的电池效率突破国际上同类结构电池的最高水平,达到18.97%。研究者通过在p型单晶Si(100)......
●  3D打印新技术:“由粗到细”快速制造大物体技术
元素百科为您介绍:中国科技大学数学科学学院国家数学与交叉科学中心(合肥)图形与几何计算实验室及“创客空间”研究小组,在3D打印(快速制造)领域取得了重要研究进展,提出了一种“由粗到细”的快速、廉价制造大物体的技术。该研究成果论文已被计算机图形学领域的顶级会议“2016计算机图形学国际会议”接收,并将于7月全文发表在计算机图形学领域的顶级期刊《美国计算机学会图形学汇刊》上。 3D打印的优缺......
热门标签
优惠促销
热销推荐
一次性乳胶手套(标准型)
¥330.00
热销 1560 

您确定要从购物车中移除吗???