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?迄今最穩定三電荷負離子現身 有望在電池領域大顯身手

文章出處:電源 責任編輯:上海現易電子元器件有限公司 發表時間:2017-10-09

  從北京大學物理系王前教授處獲悉,著名期刊《應用化學》雜志以封面文章形式刊登了以王前為通訊作者、其博士生趙天山為第一作者的重要論文:他們利用全新方法,發現了迄今最穩定的三電荷負離子結構。《應用化學》雜志稱,這一研究將躋身最重大化學研究成果行列,未來將在電池、空氣凈化等多個領域展示無窮的應用潛力。下面就隨電源管理小編一起來了解一下相關內容吧。

  負離子是離子化合物的重要組成部分,能與正離子結合形成晶體;在溶液中也會穩定存在,但在氣相環境下很難保持穩定。比如三電荷負離子內,帶負電的電子比帶正電的質子多三個,這種數量不平衡使得其非常不穩定,在氣態條件下多余電子很容易與其他電子發生靜電排斥反應。

  新研究中,王前帶領團隊利用量子力學統計原理,創建了全新的計算機模型,并證明由元素硼與鈹等組成的三電荷負離子,能在2.65電子伏特的沖擊下保持穩定。王前表示,他們將八電子規則和硼烷結構電子計數規則等化學原理結合,為設計其他三電荷負離子提供了全新思路。

  三電荷負離子將在許多工業領域“大展拳腳”。目前最有前景的,是用其研制鋁離子電池,將鋁與三電荷負離子結合,這些負離子可以在電極間移動,從而為電池充電。鋁電池比現有鋰電池更具優勢,如鋁在自然界含量比鋰更豐富,成本會更低;鋁的化學活性更低,能反復充電更多次。

  此外,這類負離子還能用來合成各種鹽類化合物;用來生產地板清潔劑以及殺菌用的強氧化劑;能像抗抑郁藥百憂解一樣改善人的情緒;甚至能用于市值數十億美元的空氣凈化行業。

  

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