可能以後會接觸這一方面的研究,不瞭解雜多酸,是否可以用於鋰離子電池正極材料?希望有大牛能介紹介紹雜多酸。


科普一下,謝不妖。

多酸的定義:

多酸是由兩個或兩個以上的無機含氧酸酐酸化後縮合脫水得到的一類化合物,由同種酸酐酸化縮合脫水而成的多酸稱為同多酸,如焦硫酸H2S2O7,焦磷酸H4P2O7,三聚磷酸H5P3O10等;由不同種酸酐酸化縮合脫水而成的多酸稱為雜多酸,如鎢磷酸H3PW12O40和鉬磷酸H3PMo12O40等。

雜多酸(鹽)具有的特殊性質:

雜多酸(鹽)具有許多特殊的性質:組分比較簡單,結構確定,兼具配合物和金屬氧化物的結構特。雜多酸(鹽)是多電子氧化劑,同時又是強質子酸,其氧化性可通過改變組成的方式來改變,這有利於催化劑設計;許多雜多酸(鹽)都溶於水和含氧有機極性溶劑中,其溶液一般比較穩定;固態雜多酸(鹽)對熱是穩定的,這些性質可是雜多酸(鹽)用作均相和多相氧化型催化劑和酸型催化劑或雙功能催化劑。

雜多陰離子中的雜原子的結構類型:

在雜多酸中,雜多陰離子中的雜原子的結構類型有四面體型、八面體型、二十面體型三類。四面體型又有1:12系列的Keggin結構Dawson結構;八面體型的雜陰離子有1:6系列和1:9系列兩個系列;二十面體型的雜陰離子主要是1:12系列。在這幾種結構中,Keggin結構的雜多酸(鹽)是最容易生成而又被廣泛深入研究的雜多化合物,在Keggin結構中雜多陰離子[XM12O40] ^n- 的結構為一級結構,由12個MO6八面體圍繞一個中心XO4四面體所構成。雜多陰離子與反荷陽離子組成二級結構。反荷離子、雜多陰離子和結晶水在三維空間形成三級結構。

簡述Keggin結構和Dawson結構

Keggin結構

Keggin結構的通式為[XM12O40]n- (X=P,Si,Ge,As…, M=Mo,W)。中心雜原子X以XO4四面體居中,外面是四個 共角相連的M3O12三金屬簇,與中心四面體共角相連;每個三金屬簇由三個MO6八面體共邊組成(圖1-1)。具有Keggin結構的多酸陰離子歸為1:12系列。若將Keggin結構陰離子去掉一個或三個MO6八面體,可得上圖Keggin結構 到1:11或1:9系列缺位型Keggin陰離子。

Dawson結構

Dawson結構的通式為[X2M18O62]n-。可看作式兩個Keggin結構離子各去了一個M3O12三金屬簇有「極位」和「赤道位」之分。2:18系列多酸化合物的陰離子的結構被稱為Dawson結構。Dawson結構的陰離子也可以去掉一個MO6八面體,形成1:17系列缺位型Dawson結構。

何為「假液相」?

由於雜多酸具有像沸石一樣的籠型結構,在反應中,小的極性分子可以被吸附在固體催化劑內部,形成「假液相」體系,所謂「假液相」是指體相內雜多陰離子有一定的空隙,反應分子可以被吸收到體相內部,雜多化合物從堅硬的固體向類似濃溶液那樣的柔軟結構轉變,在體相內,反應分子的擴散,陰離子的重新排列,使反應類似於在溶液中進行一樣,即相當於固體與溶液之間的一種濃溶液。

簡述多酸(鹽)的應用

多酸化學是無機化學中的一個重要研究領域,至今已有一百多年的歷史。多酸可應用在藥物化學領域、催化領域、功能材料領域。由於其高效的酸性與催化氧化性,確實可以應用於電極材料中。


雜多酸做電池已經是一個被不少人研究過的課題了,容量很高但穩定性相對一般,機制較為有趣。

敝實驗室使用過Keggin-type POM發了很多篇文章。
雜多酸是指的三元系的鋰離子電池吧?特斯拉就是用三元系鋰電池做電源的,目前比較火。建議先搜索「cnki」、「萬方」看看相關綜述,來瞭解大體背景。等真正做起來的再去小木蟲找相應板塊解決具體的疑問。
雜多酸是由雜原子和配位原子按一定的結構通過氧原子配為橋聯的一類含氧多酸。雜多酸固體由雜多陰離子,陽離子(質子,金屬陽離子,有機陽離子),水和有機分子組成,有確定的結構。目前確定的結構有Keggin,Dawson,Anderson,Sinverton,Strandberg和Lindgvist結構。目前主要研究Keggin結構。主要用途可以作為催化劑。
我們實驗室都用雜多酸做催化劑。。
我覺得應該作為催化劑或者作為一種電解質吧,提供正電子。推薦一個網站 小木蟲。那裡做學術的比較多。@紀律律 媽蛋我不學新能源啊下次再邀請我回答這麼學術的問題就絕交
雜多酸相比其他物質的好處在於電子離域性很強(換句話說就是電子丟掉很多以後結構也不發生大的畸變),可以被深度還原(就像張同學他們課題組所做的那樣)
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