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:
●  中科大首次发现铁基高温超导材料中的一种新型一维拓扑边界态
元素百科为您介绍中科大首次发现铁基高温超导材料中的一种新型一维拓扑边界态。中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室王征飞教授与美国犹他大学刘锋教授,清华大学薛其坤院士、马旭村研究员,中科院物理所周兴江研究员合作,首次发现了铁基高温超导材料中的一种新型一维拓扑边界态,该成果于7月4日在线发表于《自然—材料》。拓扑材料有助于解决传统量子比特的问题超导材料与拓扑材料是近年来凝聚态物理研究的两大热点。......
●  陶瓷材料是什么,如何分类
化学词典告诉你陶瓷材料是什么以及陶瓷材料的分类,陶瓷材料是目前最为常见的一种无机非金属材料,广泛应用于通讯、电子、航空、航天、军事等高技术领域,在信息与通讯技术方面有着重要的应用。 陶瓷材料是什么 陶瓷材料是用天然或合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材料。它具有高熔点、高硬度、高耐磨性、耐氧化等优点。可用作结构材料、刀具材料,由于陶瓷还具有某些特殊的性能,又可作为功......
●  《先进材料》中美科学家研制出强韧“自愈”橡胶
元素百科为您介绍中美科学家研制出强韧“自愈”橡胶。中国四川大学和美国哈佛大学科学家合作研制出一种“自愈”橡胶,可自行修补损伤,并像天然橡胶一样强韧。 哈佛大学发布的新闻公报说,这项技术有着广泛的应用潜力,例如用于制造可自行修复的轮胎,受损后无须立即更换,有助于降低事故风险。 普通橡胶里的分子由共价键相互连接,共价键强度很高,但断裂后无法恢复。此前曾有科学家研制出自愈橡胶,分子间由氢键连接......
热门标签
优惠促销

您确定要从购物车中移除吗???