具有锂轨道杂化材料揭示钠离子电池新作用机制

西安交通大学电气学院王鹏飞教授和肖冰教授团队设计了一种具有锂轨道杂化的钠基层状正极材料,通过引入特殊的Na-O-Li构型,激发未杂化的O 2p轨道参与电荷补偿,揭示了锂轨道杂化化学在钠电正极材料阴离子氧化还原反应和结构演化的新作用机制,近日该研究成果发表在《美国化学会志》上。该研究发现,由于额外的阴离子氧化还原反应,氧离子层所携带的负电荷减少,显著降低了O-O层的静电斥力,这有效缓解了反应过程中的动态相变,因此设计的正极材料在提升阴离子反应可逆容量和动态相稳定性之间达到了平衡,在2.0-4.5 V电压范围内获得了183 mAh g-1的高比容量。该研究为开发高能量密度钠离子电池正极材料提供了科学指导。为了满足日益增长的储能需求,钠离子电池因其资源丰富和成本效益高的优势,被广泛认为是锂离子电池的一种有效补充,研制晶格氧参与氧化还原反应的层状氧化物正极材料是一种有效提升钠离子电池能量密度的策略。然而,阴离子氧化还原反应在动态脱嵌钠离......阅读全文

具有锂轨道杂化材料揭示钠离子电池新作用机制

西安交通大学电气学院王鹏飞教授和肖冰教授团队设计了一种具有锂轨道杂化的钠基层状正极材料,通过引入特殊的Na-O-Li构型,激发未杂化的O 2p轨道参与电荷补偿,揭示了锂轨道杂化化学在钠电正极材料阴离子氧化还原反应和结构演化的新作用机制,近日该研究成果发表在《美国化学会志》上。该研究发现,由于额外的阴

具有锂轨道杂化材料揭示钠离子电池新作用机制

西安交通大学电气学院王鹏飞教授和肖冰教授团队设计了一种具有锂轨道杂化的钠基层状正极材料,通过引入特殊的Na-O-Li构型,激发未杂化的O 2p轨道参与电荷补偿,揭示了锂轨道杂化化学在钠电正极材料阴离子氧化还原反应和结构演化的新作用机制,近日该研究成果发表在《美国化学会志》上。该研究发现,由于额外的阴

共价键的轨道杂化理论

轨道杂化理论价键理论在解释分子中各原子分布情况时,莱纳斯·鲍林(L.Pauling)提出了轨道杂化理论。理论要点有1、中心原子能量相近的不同轨道在外界的影响下会发生杂化,形成新的轨道,称杂化原子轨道,简称杂化轨道;2、杂化轨道在角度分布上,比单纯的原子轨道更为集中,因而重叠程度也更大,更加利于成键;

轨道杂化理论共价键理论

价键理论在解释分子中各原子分布情况时,莱纳斯·鲍林(L.Pauling)提出了轨道杂化理论。理论要点有1、中心原子能量相近的不同轨道在外界的影响下会发生杂化,形成新的轨道,称杂化原子轨道,简称杂化轨道;2、杂化轨道在角度分布上,比单纯的原子轨道更为集中,因而重叠程度也更大,更加利于成键;3、参加杂化

有机无机杂化材料研究获进展

当期封面。课题组 供图 近日,中山大学化学工程与技术学院教授欧阳钢锋、副教授刘威课题组在有机-无机杂化材料研究上取得新进展。相关研究发表于Angewandte Chemie International Edition,并被评为热点论文和封面论文。 该研究提出了配位型离子团簇结构的策略,

我国学者在石墨烯人造原子中实现轨道杂化

图1 上半部分:真实原子中的(a)未杂化的轨道和(b)sp2轨道杂化示意图;下半部分:人造原子中的(c)圆形势场和(d)椭圆形势场示意图图2 (a,b)数值计算的杂化态(θ形和倒θ形); (c,d)实验观测到的杂化态; (e)杂化态随量子点各向异性程度增加而发生能量劈裂  在国家自然科学基金项目(批

碳纳米管杂化材料工程中心落户泾河新城

  7月26日,西咸新区泾河新城石墨烯—碳纳米管杂化材料工程中心项目签约仪式在西安香格里拉大酒店举行,该项目由西咸新区泾河新城管委会与陕西国能锂业有限公司联合清华大学组建,将有力促进中国锂产业的深度转化和升级,对泾河新城把中国锂谷建成国际领先、国内一流的锂产业示范基地具有重要作用和意义。量产后将形成

Angew:零维锑基杂化材料可实现高效电致发光

  自主发光的OLED技术在平板显示和照明领域已经得到了广泛的应用。但目前商用的发光材料大都含有Ir、Pt或Au等贵金属,这大大的提升了其成本,限制了其进一步发展。近年来,基于钙钛矿的LED发展迅猛且有着发光光谱窄、色纯度高、色域广等优点。然而,稳定性与Pb的毒性是其走向商业化亟待解决的问题。研究发

学者综述杂化共价有机框架材料设计策略及前景

  12月8日,记者从中国科学院广州能源研究所获悉,该所废弃物处理与资源化利用研究团队系统阐述了杂化共价有机框架材料(H-COFs)的设计策略,并展望了其在关键金属回收、清洁水生产及可持续能源发展等领域的应用前景。相关综述文章发表于《配位化学评论》(Coordination Chemistry Re

福建物构所卤化铅杂化半导体材料研究获进展

  卤化铅钙钛矿无机-有机杂化材料在光电子器件、太阳能电池、催化、离子交换和快离子导体等方面具有重要应用价值,作为新型光伏材料备受科学家关注,其光电转换效率已迅速刷新到20%,并有望达到晶体硅电池25%的水平。这类材料的半导体性能主要来源于杂化材料中的无机骨架部分,目前研究主要集中在三维钙钛矿无机结

石墨炔杂化获进展

  燃料电池具有零污染、能量转化效率高、适用范围广泛等众多优点,使其成为最具前景的新型能源转化装置之一。燃料电池的阴极氧还原反应(ORR)是一个动力学迟缓的过程,需要在催化剂的作用下才能输出有效的电流密度。传统的 ORR 催化剂主要为价格昂贵的铂类材料。在燃料电池发电系统中,燃料电池电堆成本占总成本

关于杂化的分类介绍

  等性杂化:参与杂化的轨道完全相同的杂化叫做等性杂化。  不等性杂化:参与杂化的轨道不完全相同的杂化叫做不等性杂化。  杂化轨道的类型取决于原子所具有的价层轨道的种类和数目以及成键数目等。常见的有:  sp杂化:sp杂化是指由原子的一个ns和一个np轨道杂化形成两个sp杂化轨道,每个sp杂化轨道各

3D无序阳离子骨架实现锂离子电池稳定氧变价反应

  中国科学院物理研究所、松山湖材料实验室依托中国散裂中子源在锂离子电池材料结构研究方面取得新进展。  锂离子电池因其各方面的优势,已经被作为储能领域的首选技术。不断提升其能量密度一直是各国科学家和技术人员努力的方向。锂离子电池的能量密度正相关于单位质量正极材料脱嵌锂的数量。众多研究表明,富锂氧化物

宁波材料所在有机无机杂化防腐蚀涂层方面取得进展

  腐蚀是金属材料在应用中面临的最大的问题,它不但会缩短材料的使用寿命,带来巨大的经济损失,还会引发灾难性事故,破坏环境,造成人员伤亡。因此在实际应用中常采用一定的防护手段来控制金属材料的腐蚀、延长其服役寿命。在各类防腐蚀技术和措施中,保护涂层是一种简单、高效的手段。因此设计、制备高效防腐蚀涂层是防

我国成功合成温度高于530K新型磁性有机无机杂化材料

  不同于传统的金属、合金和氧化物磁体,有机磁体的磁性与合成过程密切相关。在过去的几十年中,科学家付出很多努力,尝试发展部份含有或全部由有机分子构成的有机磁体,如分子磁体、磁性有机金属框架和有机-无机杂化磁性材料。其中,结合无机结构片段和有机分子构筑的具有单晶结构特点的有机-无机杂化磁体,由于有机相

我国通过电子掺杂促进离域电子杂化研制SnSe热电材料

  热电材料直接将热能与电能进行相互转换,热电转换技术具有系统体积小、可靠性高、无污染物排放、适用温度范围广等特点被广泛关注,比如嫦娥三号探测器中主要动力就是来自核素释放热量通过热电材料转换。因此,新型热电材料是目前世界各国的研发重点领域之一。图1. a) n型SnSe相变前后ZT值随温度变化关系;

关于杂化的判断方式介绍

  判断中心原子的杂化方式一般可以用公式:  k=m+n (m指中心原子的孤电子对数,n指与中心原子成键结合的基团数量)  m=(e-Σdi)/2  e:中心原子价电子数(价电子数就是最外层电子数)  di:与中心原子成键结合的基团最多能接收的电子数(需要接收di个电子达到稳态)  k=2,有两个轨

杂化的基本信息介绍

  在成键过程中,由于原子间的相互影响,同一原子中几个能量相近的不同类型的原子轨道(即波函数),可以进行线性组合,重新分配能量和确定空间方向,组成数目相等的新的原子轨道,这种轨道重新组合的过程称为杂化(hybridization),杂化后形成的新轨道称为 杂化轨道(hybrid orbital)。杂

关于杂化理论概要的介绍

  核外电子在一般状态下总是处于一种较为稳定的状态,即基态。而在某些外加作用下,电子也可以吸收能量变为一个较活跃的状态,即激发态。在形成分子的过程中,由于原子间的相互影响,在能量相近的两个电子亚层中的单个原子中,能量较低的一个或多个电子会激发而变为激发态,进人能量较高的电子亚层中,即所谓的跃迁现象,

石墨炔碳原子杂化类型

碳家族发展历程  碳具有sp3、sp2和sp种杂化态,通过不同杂化态可以形成多种碳的同素异形体,如通过sp3杂化可以形成金刚石,通过sp3与sp2杂化则可以形成碳纳米管、富勒烯和石墨烯等,如下图所示。a金刚石 b石墨 c蓝丝黛尔石 d、e、f足球烯g无定形碳 h碳纳米管  1996年化学诺贝尔奖被授

三乙胺是什么杂化?

为不等性的sp3杂化,其中一对孤对电子占据一个sp3杂化轨道,剩下的三个sp3杂化轨道分别与乙基碳原子形成σ键,

“锂”想的负极材料

充电太慢,续航不够,虚电焦虑,是每一个想拥有纯电动汽车的人都绕不过的坎。如果有一天新能源汽车拥有快速充电、续航给力两大超能力,新能源汽车乃至庞大的储能市场将会迎来另一个春天。锂电池是动力电池界的绝对主角,它拥有正极材料、负极材料、隔膜、电解液四个组成部分。负极材料是有可能实现锂电快速充电和增强续航两

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生物杂化晶态框架研究获进展

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/504753.shtm近日,中山大学化学学院副教授陈国胜和中山大学化学工程与技术学院、化学学院教授欧阳钢锋团队报道了一种温和、绿色的自下而上制备杂化生物催化剂的超分子策略,可以简单、高效地合成氢键有机框架杂

关于杂化的局限性介绍

  杂化轨道理论可以用于解释简单的成键形式,而对于成键方式复杂的化合物则难以解释。例如铜配合物的价态问题、化合物光谱性质问题、以及反应的立体选择性问题等。这些问题随着晶体场、配位场、分子轨道和前线分子轨道理论的提出,得到了更好的解释。随着化学不断的发展,相信会有更合理统一的理论等待人们去发掘。

福建物构所室温以上无机有机杂化反铁电材料研究获进展

  反铁电体是一类重要的功能材料,在高压高功率储能电容器、换能器和非线性元件等领域有着广阔的应用前景。近年来,有机无机杂化钙钛矿因其丰富的物理化学特性,在太阳能电池、发光二极管以及激光等方面备受关注。然而,基于杂化钙钛矿如何实现高温的反铁电体仍然是需要解决的一个重要问题。  中国科学院福建物质结构研

福建物构所有机无机杂化双轴铁电光伏材料研究获进展

  铁电体是一类重要的功能材料,它最显著的特性是材料内部的自发极化能够在外界条件(压力、电场、光等)下改变方向。与单轴铁电体相比,多轴铁电体具有多个等效极化方向,极化翻转更加容易。近年来,有机无机杂化钙钛矿因其丰富的物理特性,在光伏器件、存储器、传感器等领域具有广阔的应用前景。然而,基于杂化钙钛矿实

高能密度锂存储材料问世

  图:新型存储材料含锂(左)和不含锂(右)  锂离子电池是目前应用最广的电池技术。对于像笔记本、手机和相机等设备,它都是必不可少的。现阶段的研究活动主要是要提高锂存储密度来扩大电池容量。此外,锂存储也应该满足高功率设备的快速充电要求,这就需要对锂离子电池的电化学工艺和新电池组件

磷酸铁锂材料的缺陷

1、导电性差。这个问题是其最关键的问题。磷酸铁锂之所以这么晚还没有大范围的应用,这是一个主要的问题。但是,这个问题已经可以得到完美的解决:就是添加C或其它导电剂。实验室报道可以达到160mAh/g以上的比容量。我们公司生产的磷酸铁锂材料在生产过程中已经添加了导电剂,不需要制作电池时添加。实际上材料应

既能减碳又能储能,新型电池技术获突破

  近日,西安交通大学在锂-二氧化碳电池研究领域取得新进展。研究成果发表在《先进功能材料》上。  实现“双碳”目标亟需创新性碳中和技术,而二氧化碳的高效利用是关键突破口。锂-二氧化碳电池以温室气体二氧化碳作为能源载体,理论能量密度高达1876 Wh·kg-1,兼具碳固定与储能的双重功能,为能源结构调