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:
●  研究开启了“超材料”石墨烯的全部潜能
元素百科为您介绍研究开启了“超材料”石墨烯的全部潜能。一项新的研究揭示了为什么“超级材料”石墨烯没有像承诺的那样转化电子产品,并展示了如何将其性能提高一倍,最终利用其非凡的潜力。研究人员清除了石墨烯中的硅污染,使其性能提高了一倍。 研究发现市面上可买到的石墨烯中存在高水平的硅污染,这对材料的性能有很大的影响。测试表明,用于制造石墨烯的原材料——天然石墨中的硅,在加工过程中没有被完全去除。......
●  2014第十一届中国(上海)国际耐火材料展览会
元素百科资讯频道2014第十一届中国(上海)国际耐火材料展览会 第十一届中国(上海)国际耐火材料展览会将于2014年10月14日至16日在上海新国际博览中心拉开帷幕。 举办时间:  2014-10-14至2014-10-16 布展时间: ......
●  材料:氨硼烷类储氢材料最新进展
元素商城整理编辑:氢能具有储量丰富、来源广泛、能量密度高、可循环利用且环境友好等优点,成为未来能源结构中最具发展潜力的能源载体之一。然而氢气易燃、易爆、易扩散、体积能量密度低, 加之当氢气作为一种燃料时必须具有分散性和间歇性使用的特点, 发展高能量密度、安全、有效的储氢技术成为氢能应用的关键。 氢的储存方式主要有气态(高压压缩)储氢、液态(低温)储氢和固态(化合物或吸附)储氢三种, 其中化......
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 1712 

您确定要从购物车中移除吗???