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:
●  《中国制造2025 》战略前沿材料石墨烯,成新材料领域重点发展对象
元素百科为您介绍:据之前媒体报道,新材料产业“十三五”规划编制基本结束,已送至相关主管部门审议,预计将于今年上半年正式公布。作为我国七大战略新兴产业和“中国制造2025”重点发展的十大领域之一,新材料是整个制造业转型升级的产业基础,石墨烯又是最为关注的领域之一。 石墨烯提案获认可除此之外,我国提交的首份石墨烯国际标准提案前期已获得国际标准化组织的初步认可,有望于今年下半年立项。这将为我国......
●  《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......
●  《自然·通讯》:石墨烯薄膜可高效冷却电子器件
元素百科为您介绍:随着设备和组件变得越来越小,在未来超高效电子系统的开发中,电子和光电子的散热是一个严重问题。现在,瑞典查尔姆斯理工大学的研究人员开发出一种通过功能化石墨烯纳米薄片高效冷却电子器件的技术,或可为解决这一问题铺平道路。相关研究成果发表在最新一期的《自然·通讯》杂志上。 石墨烯纳米片膜研究在实验中,科学家研究了被固定在石墨烯纳米微片层界面和边界上形成共价键的大量分子,他们还通......
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???