2008年1月8日
移动电话、笔记本电脑、ipod——便携式计算机和通信设备的蓬勃发展依赖于可充电锂离子电池提供电力。这些电池提供最高的能量密度,允许笔记本电脑在有效的时间内工作,与其他类型的充电电池相比,不显示记忆效应。然而,现代的可充电电池仍然不能真正令人满意。
现代、高效的可充电电池和燃料电池要求材料具有更强的锂离子传导能力。欧洲杯足球竞彩德国研究人员现在已经开发了一种新型无机离子导体,其结构类似于银银矿。一个由Hans-Jörg Deiseroth领导的团队韦伯就已经在席根德国在该杂志上报道《应用化学》,表征了由锂、磷、硫和溴原子构成的最具导电性代表的人造银锑矿矿物。
在离子导体中,电荷不像在金属中那样以电子形式传输;相反,电荷是以带电粒子的形式传输的——通常是锂离子。欧洲杯猜球平台这种传输需要锂离子能够尽可能自由移动的材料。欧洲杯足球竞彩来自Siegen大学的研究小组与Münster大学的科学家合作,从一种已知已久的矿物开始研究:银银矿是1885年在德国弗莱堡附近发现的一种含银、锗和硫的矿物,这种物质中的银离子非常易移动。
银银矿的个别成分可以被许多其他原子所取代,而不改变这种矿物的典型结构。银银矿一词现在指的是具有特定原子排列和结构类型的一整类化合物。由Deiseroth领导的团队制造了一种矿物,在这种矿物中,银被锂取代,锗被磷取代,一些硫原子被卤化物(氯化物、溴化物或碘化物)取代,产生了类似银的结构,由Li6PS5X (X: Cl-、Br-或I-)组成。
在晶格中,磷、硫和卤化物原子采用密集的四面体堆积排列,其中的间隙有规律地由锂离子填充。锂离子可以从一个间隙跳到另一个间隙。自由移动的离子表明该固体具有高的离子电导率,而报道的含溴结构具有迄今为止已知的银银矿中锂离子的最高离子电导率。
科学家们通过单晶x射线晶体学和核磁共振波谱法对银银矿进行了彻底的检查。这种分析允许这些化合物的晶体结构的精确表征,并为移动锂离子的动力学提供了迷人的见解。