科學(xué)家在早期研究發(fā)現(xiàn)，外部壓力可以改變化學(xué)鍵的性質(zhì)并觸發(fā)新的反應(yīng)，并因此提供新的合成方案來補充傳統(tǒng)的基于溶劑或熱的方法,。碘化銀作為一種典型的離子晶體,，在高溫高壓下進(jìn)入超離子態(tài)，其中碘離子形成離子框架,，銀離子可以在框架內(nèi)自由流動,，在制造固體電池電解液方面具有重要的應(yīng)用價值。
近期,，煙臺大學(xué)物理與電子信息學(xué)院高壓物態(tài)研究團(tuán)隊與北京高壓科學(xué)研究中心合作在美國化學(xué)學(xué)會期刊JACS au上發(fā)表文章報道了他們對碘化銀研究的最新成果,，并被選為封面文章。
在本研究中,，研究人員采用第一性原理計算方法并結(jié)合結(jié)構(gòu)搜索技術(shù),，預(yù)測在不同壓力條件下可以穩(wěn)定存在的碘化銀結(jié)構(gòu)，并發(fā)現(xiàn)在一定壓力下會發(fā)生分解,，高壓衍射實驗清楚地看到了碘化銀固體的消失和固體銀和碘的出現(xiàn),。研究還發(fā)現(xiàn)當(dāng)陰陽離子相互作用隨著壓力升高而減弱時，銀離子的擴(kuò)散運動首先會被抑制,，同時碘離子框架塌陷,，兩種離子同時出現(xiàn)自由擴(kuò)散，在遠(yuǎn)低于熔化溫度的條件下出現(xiàn)元素分離,，從而導(dǎo)致碘化銀的固體分解反應(yīng),。本項研究說明壓力對離子固體復(fù)雜的調(diào)控作用，證實了碘化銀這一典型超離子晶體在壓力下離子鍵減弱機制,，并可能應(yīng)用于其他銀鹵化物等離子固體,。
文章第一作者為煙臺大學(xué)李建福教授，通訊作者為煙臺大學(xué)王曉麗教授和北京高壓科學(xué)研究中心胡清揚研究員,，相關(guān)工作得到了國家自然科學(xué)基金,、騰訊基金會“科學(xué)探索獎”、山東省自然科學(xué)基金和煙臺大學(xué)拔尖人才計劃的資助,。
文章作者：Jianfu Li, Yanlei Geng, Zhenzhen Xu, Pinhua Zhang, Gaston Garbarino, Maosheng Miao, Qingyang Hu*, and Xiaoli Wang*
文章題目：Mechanochemistry and the Evolution of Ionic Bonds in Dense Silver Iodide
全文鏈接：https://doi.org/10.1021/jacsau.2c00550
