一种新型晶体固体在加热或加压时相变并可逆地释放出一当量的溶剂。“这是我们在以前的材料中从未见过的独特行为,”他说迈克尔Zdilla他是偶然发现这处房产的团队成员之一。“以我的经验,意外是科学中最令人兴奋的事情。”

Zdilla和他的同事们在研究导电性接近陶瓷的固体电解质材料时,发现了这种独特的体系,他们称之为溶剂酸海绵晶体。通常,当加热晶体时,材料要么融化,不失去溶剂,然后冷却时重新形成;或者它会融化,然后分解,材料在冷却过程中不能再发生变化。这种晶体是不同的,它不是融化或分解,而是变成不同的溶剂化物。

最初共晶形成3:1的溶剂化物(DMF)3.NaClO4,然而,施加压力从系统中释放一个当量的DMF,将结构转变为2:1的溶剂化物(DMF)。2NaClO4.释放压力后,2:1的溶剂化物重新吸收DMF,重整(DMF)3.NaClO4.由于3:1溶剂化物呈六角形晶体形式,x和y方向的高压使晶体轻微变形;与克罗4-离子被迫进入原来被Na占据的位置+离子,这导致DMF从晶体的一侧被排出,从而形成了一层薄薄的DMF表层。然而,当在z方向施加压力时,2或3个Na-DMF触点断裂并被Na-ClO取代4接触,并且从3:1的溶剂化物形式转变为单斜2:1的溶剂化物形式,其摩尔体积降低了27%。当加热和冷却系统时,也会发生这种可逆的变化。

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外部压力或加热导致液体DMF从(DMF)可逆排出3.NaClO4产生(DMF)2NaClO4

Jagadese Vittal新加坡国立大学的晶体工程专家说:“这是一种简单的溶剂化无机盐晶体材料,由于压力和温度的变化,它表现得像海绵一样有趣。”此外,这项工作为各种应用的可熔浇注晶体材料开辟了一条新途径。”

Zdilla的合作者说,这一发现的进一步例子“可能会导致一种新的潜在储能材料”。Prabhat普拉卡什他来自浦那的印度科学教育与研究所。“我们正在研究这种材料的电池应用,因为这些晶体具有足够小的能垒来导电的钠离子通道。”在目前的工作中,高氯酸盐和DMF都很容易在典型的电池阳极上还原——我们的计划是发现更多这样的晶体,它们具有更多的氧化还原稳定成分。”