化学学院黄富足课题组经过晶体结构设计组成新
来源:热点网 发表于2019-07-06 18:34:34 编辑:老舍
摘要: 晶体结构规划是探究新式无机功用资料的有用手法。近来,北京大学化学与分子工程学院黄富足教授课题组与协作者经过合理的晶体结构规划,成功取得两

  晶体结构规划是探究新式无机功用资料的有用手法。近来,北京大学化学与分子工程学院黄富足教授课题组与协作者经过合理的晶体结构规划,成功取得两种具有优秀功用的新式功用资料,分别为强呼应红外非线性光学晶体Sr6Cd2Sb6O7S10,以及高安稳性的锂离子导体Li4Cu8Ge3S12。

  波长在3-20mm的中远红外可调谐激光在军事和民用方面如激光制导、红外激光通讯、红外遥感、红外激光雷达及环境监测等,都有非常重要的使用。红外非线性光学晶体资料能够经过光学参量震动(OPO)、倍频(SHG)或许差频(DFG)等非线性频率转化技能变频输出中远红外激光。现在有用的ZnGeP2、AgGaS2和AgGaSe2等黄铜矿结构晶体均为国外在20世纪70年代发现,但它们都存在各自的问题,例如AgGaS2的热导率小、激光损害阈值较低,难以完成高功率激光输出;ZnGeP2晶体中存在严峻的双光子吸收,难以完成宽频输出。这些问题都约束了资料的实践使用。因而,探究高功用的新式红外非线性光学晶体资料具有十分重要的含义。

  黄富足课题组与中国科学院理化技能研讨所姚吉勇教授课题组、华中科技大学翟天佑教授课题组协作,从晶体结构规划动身,创始性地将高度极化的Sb/O/S基团作为功用基元,开宣布一种新式强呼应红外非线性光学晶体Sr6Cd2Sb6O7S10。该资料在2.09mm激光照射下,能够完成高强度倍频信号(SHG)输出,是平等条件下AgGaS2的4倍,这是现在已报导的氧硫化物非线性资猜中的最高值。此外,根据单晶及粉末样品的变温测验标明,经过降温能够完成资料更强的倍频呼应。该资料具有相位匹配的特性,能够满意实践使用需求。理论核算标明,资料的非线性呼应首要来源于高度极化的SbOS4基团,验证了晶体结构规划思路的有用性。本研讨为探究高功用新式红外非线性光学晶体供给了新的规划思路。研讨结果以“”为题于2019年4月15日发表于Angewandte Chemie。北京大学2019级博士生王瑞琦为本文的榜首作者,黄富足、姚吉勇、翟天佑和张弦博士为本文的通讯作者。

  Sr6Cd2Sb6O7S10晶体结构规划及红外非线性呼应

  固态电解质是全固锂电池器材的核心部件之一。硫化物锂离子导体具有比美有机电解液的高离子电导率,但是现在此类资料的安稳性遍及较差,必定程度上约束了其大规模使用。黄富足课题组与高压科学研讨中心吕旭杰研讨员课题组、杨文革研讨员课题组协作,使用高化学安稳性的Cu-Ge-S骨架构建敞开的三维框架结构,供给锂离子的传输通道,合成了新式锂离子导体Li4Cu8Ge3S12,其离子电导率可达0.09 mS/cm,电化学安稳窗口可达1.5 V。该资料在湿润环境及含LiOH水溶液中均具有杰出的安稳性,有潜力作为固态电解质构建全固锂电器材。这项研讨为探究高安稳性的新式固态电解质供给了新的规划思路。研讨成果以“”为题于2019年4月2日发表于Angewandte Chemie。北京大学已结业博士生王瑛琪为文章的榜首作者,黄富足、吕旭杰、杨文革为本文的通讯作者。该研讨得到国家自然科学基金委和北京分子科学国家研讨中心等项目赞助。

  Li4Cu8Ge3S12晶体结构规划及锂离子导电性

  

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