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一項(xiàng)新科技，揭開金屬鋰的神秘面紗

2017-06-29 10:43:01 作者：本網(wǎng)整理來(lái)源：材料科技在線分享至：

摘要：采用極大壓力和超級(jí)計(jì)算機(jī)，科學(xué)家們能夠解決困擾人們幾十年來(lái)的難題，這個(gè)難題就是如何探索目前普遍應(yīng)用的金屬鋰的基本特性。

由于壓力試驗(yàn)和強(qiáng)大的超級(jí)計(jì)算機(jī)，科學(xué)家們可以成功的探索金屬鋰的基本特性，這個(gè)難題困擾了人們幾十年。

他們的新發(fā)現(xiàn)揭示了元素鋰的基本特性，鋰元素是元素周期表中最輕并且最簡(jiǎn)單的金屬元素。這種材料通常用于手機(jī)和電腦的電池。

他們已經(jīng)通過研究解決了金屬原子如何排列的問題，原子排列會(huì)影響材料的性能，如強(qiáng)度、導(dǎo)電性和延展性。

一個(gè)國(guó)際研究小組為了更好地闡述鋰的結(jié)構(gòu)，他們的研究人員在低溫下研究了鋰的性質(zhì)。在這種低能狀態(tài)下，我們可以準(zhǔn)確地觀察材料的基本性質(zhì)。

到目前為止，科學(xué)家們很難解釋之前的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，他們之前的結(jié)果表明鋰的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜。為了正確理解這個(gè)理論，需要用先進(jìn)的量子力學(xué)進(jìn)行精確的計(jì)算。

科研人員利用愛丁堡大學(xué)的超級(jí)計(jì)算機(jī)，最新的計(jì)算結(jié)果發(fā)現(xiàn)鋰的結(jié)構(gòu)是復(fù)雜的或無(wú)序的，這與先前的結(jié)果一致。相反，它的原子排列得很簡(jiǎn)單，就像盒子里的橙子。

科學(xué)家認(rèn)為，在之前的實(shí)驗(yàn)中，由于快速冷卻導(dǎo)致了誤導(dǎo)性的結(jié)果。為了避免這些問題，他們將樣品鋰置于極大壓力下，通過將樣品擠壓在一對(duì)金剛石之間，這時(shí)樣品的壓力可以達(dá)到地球大氣壓力的4,500倍，從而獲得低溫條件。然后使用同步電子裝置進(jìn)行檢查（X射線觀察原子）之前，將樣品冷卻并減壓。

愛丁堡大學(xué)和猶他大學(xué)的這項(xiàng)研究被發(fā)表在Science上。愛丁堡大學(xué)物理與天文學(xué)院的Miguel Martinez-Canales博士說(shuō)：“我們的計(jì)算精度需要達(dá)到千萬(wàn)分之一，如果在一臺(tái)普通的電腦上進(jìn)行計(jì)算，將要花費(fèi)40多年的時(shí)間。”

Graeme Ackland教授還表示：“通過使用高壓，我們能夠制作真正的冷鋰電池。本質(zhì)上它有最簡(jiǎn)單的排列，而不是一個(gè)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。

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責(zé)任編輯：殷鵬飛

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