迄今最穩定三電荷負離子現身 有望在電池領(lǐng)域大顯身手

　　從北京大學(xué)物理系王前教授處獲悉，著(zhù)名期刊《應用化學(xué)》雜志以封面文章形式刊登了以王前為通訊作者、其博士生趙天山為第一作者的重要論文：他們利用全新方法，發(fā)現了迄今最穩定的三電荷負離子結構?！稇没瘜W(xué)》雜志稱(chēng)，這一研究將躋身最重大化學(xué)研究成果行列，未來(lái)將在電池、空氣凈化等多個(gè)領(lǐng)域展示無(wú)窮的應用潛力。

　　負離子是離子化合物的重要組成部分，能與正離子結合形成晶體;在溶液中也會(huì )穩定存在，但在氣相環(huán)境下很難保持穩定。比如三電荷負離子內，帶負電的電子比帶正電的質(zhì)子多三個(gè)，這種數量不平衡使得其非常不穩定，在氣態(tài)條件下多余電子很容易與其他電子發(fā)生靜電排斥反應。

　　新研究中，王前帶領(lǐng)團隊利用量子力學(xué)統計原理，創(chuàng )建了全新的計算機模型，并證明由元素硼與鈹等組成的三電荷負離子，能在2.65電子伏特的沖擊下保持穩定。王前表示，他們將八電子規則和硼烷結構電子計數規則等化學(xué)原理結合，為設計其他三電荷負離子提供了全新思路。

　　三電荷負離子將在許多工業(yè)領(lǐng)域“大展拳腳”。目前最有前景的，是用其研制鋁離子電池，將鋁與三電荷負離子結合，這些負離子可以在電極間移動(dòng)，從而為電池充電。鋁電池比現有鋰電池更具優(yōu)勢，如鋁在自然界含量比鋰更豐富，成本會(huì )更低;鋁的化學(xué)活性更低，能反復充電更多次。

　　此外，這類(lèi)負離子還能用來(lái)合成各種鹽類(lèi)化合物;用來(lái)生產(chǎn)地板清潔劑以及殺菌用的強氧化劑;能像抗抑郁藥百憂(yōu)解一樣改善人的情緒;甚至能用于市值數十億美元的空氣凈化行業(yè)。