據(jù)華盛頓州立大學(xué)網(wǎng)站報(bào)道,,該校研究人員使用超高壓制造出一種結(jié)構(gòu)非常緊密、并能夠存儲大量能量的材料,。研究人員表示,,目前除核能之外,,該材料存儲的能量密度最大,。相關(guān)研究論文發(fā)表在Nature Chemistry網(wǎng)絡(luò)版[1]。研究受到美國國防部和國家科學(xué)基金會的資助,。" B/ L. a: U7 I
該論文的通訊作者,、華盛頓州立大學(xué)化學(xué)教授Choong-Shik Yoo表示,該項(xiàng)研究證明,,通過擠壓產(chǎn)生的機(jī)械能可以轉(zhuǎn)化成化學(xué)能存儲在一種擁有超強(qiáng)化學(xué)鍵鍵能的材料內(nèi),。而且,該材料的能量密度非常大,,未來可能用來制造新的能量儲存設(shè)備,、電池和具有高度氧化能力的材料以及高溫超導(dǎo)材料。
0 e3 m2 o7 J" u0 `5 }+ o: b0 E研究人員在一個(gè)金剛石對頂砧(diamond anvil cell,,DAC)內(nèi)制造了這一新材料,。DAC是一類高壓產(chǎn)生裝置,廣泛應(yīng)用于高壓科學(xué)研究領(lǐng)域,。簡單地說,其工作原理就是利用兩個(gè)超硬材料鉆石的表面對測試樣品進(jìn)行擠壓,,從而達(dá)到產(chǎn)生高壓的目的,。DAC能在很小空間產(chǎn)生很大的壓力,而且簡單,、安全,。研究人員使用的DAC包含了二氟化氙(XeF2),它是一種白色的晶體,,用來蝕刻兩個(gè)鉆石之間的硅導(dǎo)體,。# ~: [8 R- V- a5 u
在正常的大氣壓力下,,這種新材料的分子保持離散狀態(tài),但隨著研究人員不斷朝其施加壓力,,這種材料就變成了一個(gè)二維狀,、類似石墨的半導(dǎo)體。研究人員最終將壓力增加到100萬大氣壓以上,,該壓力可以同地心深處產(chǎn)生的壓力相匹配,。/ \' R* p2 y4 ^
Choong-Shik Yoo表示,所有這些“擠壓”迫使該物質(zhì)內(nèi)的分子緊密地依附在一起,,變成三維狀的金屬“網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)”,。在這個(gè)過程中,壓縮產(chǎn)生的大量機(jī)械能以分子鍵中的化學(xué)能而存在,,因此,,可以在很小的區(qū)域內(nèi)存儲大量的能量。
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