两个超高能量密度分层聚化物与分子子通道.
Yuanyuan Wang1, Zhihui Li1, Ruixin Li1
1State Key Laboratory of Superhard Materials, College of Physics, Jilin University, Changchun 130012, P.R. China.
Inorganic chemistry
|July 7, 2023
概括
新的- (Ce-N) 化合物,包括多层分子 CeN14,表现出显著的稳定性和高能量密度. CeN14显示出作为一种高能材料的潜力,在环境条件下稳定.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 高压物理 高压物理
- 计算化学计算化学
背景情况:
- - (Ce-N) 化合物正在探索新的材料特性.
- 高压合成是发现新丰富材料的关键方法.
研究的目的:
- 在高压下研究Ce-N化合物的结构,动态和电子特性.
- 识别具有潜在能源应用的稳定和超稳定的Ce-N相.
主要方法:
- 高通量计算选 高通量计算选.
- 密度函数理论 (DFT) 的计算.
- 波和弹性稳定性分析.
主要成果:
- 在四个Ce-N阶段的预测:I41/a-CeN4,R3̅m-CeN6,P6mm-CeN14和P6mm-CeN17.
- 识别聚合物结构,包括螺旋链,N6环和分层分子.
- I41/a-CeN4可以在环境条件下灭,热稳定性高达500K.
- 在环境压力下,P6mm-CeN14是动态和机械稳定的.
- 电子性质显示出显著的电荷转移,有助于离子 (Ce-N) 和共价 (N-N) 键.
- 在金属聚化物中,P6mm-CeN14具有最高的能量密度 (8.45 kJ/g) 和爆炸性能.
结论:
- Ce-N化合物可以形成具有多种聚合物结构的稳定和转移稳定的相.
- 层层的分子P6mm-CeN14代表了高能金属聚化的新纪录.
- 了解电荷转移机制对于设计稳定的能量材料至关重要.


