導讀 離子交換是合成新產品時將一種材料轉化為另一種材料的強大技術。在這個過程中，科學家們知道什么反應物會產生什么產物，但這個過程是如何運...
離子交換是合成新產品時將一種材料轉化為另一種材料的強大技術。在這個過程中，科學家們知道什么反應物會產生什么產物，但這個過程是如何運作的——一種材料如何轉化為另一種材料的確切途徑——仍然難以捉摸。
在《自然材料》雜志上發(fā)表的一篇論文中，芝加哥大學普利茲克分子工程學院的研究人員團隊為這個謎團提供了新的線索。在研究用于電池存儲的鋰正極材料時，劉實驗室的一個團隊表明，層狀氧化物正極材料中存在鋰和鈉離子交換的通用途徑。
“我們系統(tǒng)地探索了鋰和鈉的離子交換過程，”第一作者、博士生于瀚說。 PME 候選人。 “我們揭示的離子交換途徑是新的。”
通過幫助解釋離子交換過程的工作原理，本文為研究人員研究亞穩(wěn)態(tài)材料(即目前尚未處于最穩(wěn)定可能形式的材料)打開了大門。它還可以帶來原子效率制造的新創(chuàng)新，使用更少的起始前體并在合成材料時產生更少的廢物。
PME 助理說：“它將擴大人們可以合成的亞穩(wěn)態(tài)材料的范圍。”劉沖教授。
新方法
盡管潛在的應用在整個材料合成中引起共鳴，但該論文首先研究了用于電池陰極的鋰的生產。隨著氣候變化迫使世界遠離化石燃料，需要更多更好的電池來存儲可再生能源。
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