Super-Druck Material könnte zu Batterien besser führen

Mit super-hohe Drücke ähnlich wie tief in der Erde oder auf einem riesigen Planeten gefunden, haben die Forscher eine kompakte, nie zuvor gesehene Material in der Lage große Mengen an Energie speichern geschaffen.

Um dieses Material zu erstellen, zerkleinert Forscher Xenon Difluoride – ein weißer Kristall zum Ätzen von Silizium Dirigenten – zwischen zwei kleine Raute Ambosse. Eine so genannte Diamant-Amboss-Zelle ist ein kleines Gerät ein paar Zentimeter in Durchmesser in der Lage, extrem hohe Drücke in einem noch kleineren Raum.

Obwohl die Forschung vorerst nur auf wissenschaftlichen Grundlagen Ebene ist, die Ergebnisse zeigt, dass es möglich ist, die mechanischen Energie in einem Material über extrem starke chemische Bindungen einfließen.

"Es ist die am meisten komprimierter Form der Energiespeicherung außerhalb der Kernenergie," sagt Choong-Shik Yoo, veröffentlicht ein Professor der Chemie an der Washington State University und Hauptautor des Papiers in der jüngsten Ausgabe der Zeitschrift Nature Chemistry.

Squeeze play

Bei normalem atmosphärischem Druck bleiben Moleküle des Xenon Difluoride relativ weit voneinander entfernt. Als Forscher den Druck auf die Xenon Difluoride in der Diamond Anvil Zelle Kammer erhöht, wurde das Material eine zweidimensionale Graphit-wie Halbleiter.

Die Forscher erhöhte schließlich den Druck auf mehr als 1 Million Atmosphären, vergleichbar mit dem Druck auf halbem Weg zum Mittelpunkt der Erde zu finden. Alle diese "quetschen," wie Yoo nannte, zwingt die Moleküle zu eng gebundenen "Netzwerk-dreidimensionale metallischen Strukturen."

Letztlich war die riesige Menge an mechanischer Energie der Kompression als chemische Energie in den Molekülen Anleihen gespeichert.

Boom Boom macht

Diese Energie freisetzen wäre einfach, wenn auch vielleicht ein bisschen gefährlich in großem Maßstab. Wie Technology Review berichtet, würde sind ein einzelnes Atom in der komprimierten Xenon Difluoride die gesamte metallisierte Substanz zu explodieren verursachen. Und Xenon Difluoride packt einen Schlag, mit etwa 20 Prozent der Energiedichte von HMX, eine sehr leistungsfähige militärische und industrielle Explosive nach Yoo.

Wissenschaftler müssen natürlich zuvor jemals sah Service in nützliche Mengen außerhalb des Labors, Verunreinigungen zu gequetscht Xenon Difluoride "metastabil" einzuführen eher wie die allgegenwärtigen, brennbaren fossilen Brennstoffe familiär nennen wir Kunststoffe, laut Technology Review.

Sobald das geklärt ist, umfassen mögliche zukünftige Anwendungen von unter Druck stehenden Xenon Difluoride das Erstellen einer neuen Klasse von energetischen Materialien oder Brennstoffe sowie einen Energiespeicher vergleichbar mit einer Batterie. Die neue Substanz könnte auch Super oxidierenden Materialien für die Vernichtung chemischer und biologischer Agenzien und möglicherweise Hochtemperatur-Supraleiter.

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