最近发现的 Zintl 化合物 Yb 10 MnSb 9 是一种热电材料,在成分空间上与 Yb 14 MnSb 11 和 Yb 21 Mn 4 Sb 18 等高性能热电材料非常接近。我们在此测量并报告 Yb 10 MnSb 9 在高达 825K 下的电子和热传输数据。由于晶体结构复杂,这种材料具有超低的热导率。超低的晶格热导率加上比其他 Yb-Mn-Sb 化合物更高的塞贝克系数,导致在 825K 时具有约 0.34 的中等 zT,并且可能通过材料优化在更高的值处达到峰值。我们近似估计带隙约为 0.4 eV,并预计 zT 能够在 725K 时达到高达 0.33 的值(与该温度下的 Yb 14 MnSb 11 相当)使用热电品质因数分析。通过晶界工程提高品质因数 B,该 zT 有可能达到更高的值。这里我们为未来研究改进热电性能提供了建议。这项工作是首次报告这种 Yb 10 MnSb 9 化合物的热导率、带隙和 zT,我们通过与领先的 Yb 14 MnSb 11 材料的比较讨论了这种材料对未来热电研究的影响。
摘要:硅 (Si) 是一种很有前途的高能量密度锂离子电池 (LIBs) 阳极材料,但其较短的日历寿命和较差的循环性能阻碍了它的大规模应用。最近的研究表明,在电解质中引入镁 (Mg) 盐可以在 Si 锂化时形成三元 Li-Mg-Si Zintl 相并改善循环性能。然而,三元 Zintl 相的形成机理及其对固体电解质中间相 (SEI) 的影响尚不清楚。在这里,我们展示了通过 Mg 涂覆 Si 阳极形成三元 Li-Mg-Si Zintl 相,其中 Mg 在沉积时扩散到 Si 膜中并在锂化过程中进一步混合。Zintl 相的存在提高了界面稳定性,改变了 SEI 的性质并提高了 Si 阳极的循环性能。这项研究为三元 Zintl 相的形成机制提供了见解,并为未来 Si 阳极的设计提供了指导。
更多类似石墨烯的2D系统,例如Xenes和Xanes(其中x =硅,德语等),4 - 6个过渡金属二分法(例如,MOS 2,WS 2,Mose 2,WSE 2),7,8六角硼硝酸盐,9 mxenes(例如,过渡金属碳化物和硝酸盐),10个黑磷,11和2d钙钛矿12,13已合成。其中,硅纳米片由于与当前基于SI的纳米技术的预期兼容性而引起了极大的关注。硅纳米片在石墨烯类似硅烯之间存在分歧,该石墨烯类似硅由混合的SP 2 /SP 3-杂化硅原子组成,14和氢末端的石墨烯的类似物,所谓的硅烷,SP 3-氢化硅原子。15作为SP 3-杂交对硅的有利,16硅不稳定,因此仅在底物上外恋生长,例如,AG(111)或IR(111)。17 - 22通过在低温下用浓盐酸从ZINTL二相钙(CASI 2)从ZINTL相(CASI 2)的钙阳离子去钙阳离子来制备更稳定的硅硅烷(氢终止的硅质,SINS-H)。6 Sins-H具有独特的电子,机械和光学特性。根据理论研究,SINS-H是一种半导体材料23,具有应变带隙,24,25,而其原子
1. 已经证明能够制造 Mg-Si zintl 化合物模型电极,并使用 XPS、STEM-EDS 和 FTIR/Raman 将 SEI 化学与硅进行比较。Q1 完成 2. 已经建立了实验和协议来了解影响硅阳极安全性的因素,特别关注硅电极上发生的高放热反应。Q1 完成 3. 已经确定了 CO2 对模型电极上 SEI 形成稳定性的影响,但检查了 SEI 性质的变化(XPS、FTIR/Raman 和定量电化学测量)作为 CO2 浓度的函数。Q2 完成 4. 已经使用 XPS、AFM/SSRM、STEM-EDS 和 FTIR/Raman 确定了 zintl 相形成机理及其对包括 Si NPs、Si 晶片、a-Si 薄膜在内的模型系统 SEI 的影响。 Q2 完成 5. 锡硅合金生产是否通过取决于该合金能否以 1g 的量制备,以及该合金的循环寿命是否比纯金属更长。 Q2 完成 6. 已经确定了 LiPAA/Si 界面的化学和界面特性(例如 Si 表面和有机材料处的化学键合性质),以及电荷(OCV,0.8V、0.4V、0.15V、0.05V)和干燥温度(100、125、150、175、200C)的关系。 Q3 7. 已经确定了粘合剂如何通过利用二维或三维模型系统改变 Si NP 尺寸和表面来改变硅电极上的应力/应变,以及电荷状态的关系。 Q3 8. 已经实施了能够比较硅阳极安全响应的协议,作为提高硅电池安全性的指标。 Q3 9. 已经发表了一篇论文,使其他研发小组能够分析硅基阳极上 SEI 的稳定性,从而使开发人员或研究人员能够不断提高硅电池的稳定性(与 Silicon Deep Dive 的共同里程碑)。Q4 10. 已经了解了形成的/可溶的 SEI 物质的性质和数量如何随电解质、粘合剂和 Si 阳极(表面
1。Contents and Qualification Objectives Contents • Coordination chemistry : mechanisms of reactions of coordination compounds (ligand exchange, electron transfer reactions) • Reaction steps in homogeneous catalysis: oxidative additions and reductive eliminations, σ-bond metatheses, insertion and elimination reactions • Transition metal compounds : metal hydrides and metal organyls, carbene complexes, olefin complexes (synthesis, structure, bonding and reactions) - metal activation of industrially relevant substrates, like dihydrogen, alkanes, carbon monoxide, olefins • Main group element organyls : element organyls of the boron group (triels) – hydroboration and carbometallation reactions • Structural chemistry of inorganic solids : structural arguments, packing types in solid compounds, phase transitions, systematic通过填充八面体和四面体间隙,分子晶格,链条结构,分层结构,网络结构,直径的结构来扣除从密集的球体包装开始的结构。• Intermetallic phases and compounds : alloys, Zintl phases and Zintl salts, polycationic and polyanionic clusters of the main group elements, Wade's rules • Subvalent transition metal compounds : magnetic phenomena, metal-metal bonding, metal-metal multiple bonding, metal clusters, condensation of clusters, metal rich compounds, cluster connection • Solid-state materials : precious stones,它们的使用和生产,钻石和钻石合成,富勒烯,碳纳米管,石墨烯•固体中的化学键:电子带结构理论的介绍,状态的密度,晶体轨道。课程格式资格确定目标•获取对现代无机分子化合物的最重要类别的增强知识•对O过渡金属氢化物,基基和碳复合物的更深入了解同质催化中的基本步骤o同质催化的基本步骤,小分子激活o结构和结构型固体式和化学构成的构建和化学构成•形成型结构和化学的结构•化合物•化学•化合物•化学•化合物•化学•化学•在讨论未知化合物的讨论中获得的知识的使用•信息管理•批判性思维•解决问题的技能•彻底的知识和分析技能,用于计划复杂化学分子的合成途径•对复杂问题的分析和反思•增强交流的能力2。
1.固体的结构类型 α) 金属和非金属 β) 二元化合物: AB, AB 2 , AB 3 , A 2 Β 3 , A x B y γ) 三元化合物: ABX 2 , ABX 3 , AB 3 , AB 2 Χ 4 , A 2 ΒΧ 4,AB 2 Χ 2 δ) 金属间化合物和Zintl 相ε) 模块化化合物:多型体、同系系列和失配层状化合物2. 能带结构(基于R. Hoffmann 评论)。 α) 从分子轨道开始构建“意大利面条”图。 β) 电子不稳定性(Peierls 畸变、Jahn-Teller 效应) γ) 态密度、能带折叠、直接和间接带隙 δ) 量子限制:低维材料、量子阱、量子线、量子点 3. 晶体中的非化学计量和缺陷 α) 非化学计量和扩散。热淬火、烧结和退火。 β) 相图、共晶、调幅分解和固溶体。 γ) 相变。无机固体、晶体和非晶态固体中的相变。 4. 合成方法 α) 固相合成、湿法合成、溶剂热合成 β) 晶体生长 从熔体、溶液和蒸汽传输中生长。