鲁尔大学波鸿分校 信用:Pixabay/CC0公共域 一个来自鲁尔-波鸿大学和渥太华卡尔顿大学的研究小组制造了一种新型的、用途广泛的钴化合物
该化合物的分子是稳定的、非常致密的，并且具有低分子量，因此它们可以被蒸发以生产薄膜
因此，它们对于电池或蓄电池生产等应用很有意义
由于其特殊的几何形状，该化合物还具有非常不寻常的自旋构型
像那样的钴化合物最后一次被描述是在1972年
该小组在2020年5月5日的《天使化学国际版》杂志上发表了他们的报告
几何形状有所不同 “少数已知的钴(ⅳ)化合物表现出很高的热不稳定性，对空气和湿气非常敏感
这阻碍了它们作为广泛的反应性研究的模型系统或作为材料合成的前体的实现，”主要作者大卫·赞德尔斯解释说，他来自波鸿的无机材料化学研究小组，由安贾那·德维教授领导
在他正在进行的两国哲学博士
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该项目已由鲁尔大学和卡尔顿大学通过一项科图泰尔协议达成一致，大卫·赞德尔斯和他的加拿大同事塞恩·巴里教授和戈兰·巴契奇发现了一种钴(四)化合物，它具有这些特性，并表现出异常高的稳定性
基于理论研究，研究人员证明了中心钴原子在连接原子(所谓的配体)的四面体排列环境中的几乎正交嵌入是稳定化合物的关键
这种在新化合物分子中的特殊几何排列也加强了中心钴原子不寻常的电子自旋
“在这些特殊情况下，旋转只能是一半，”大卫·赞德尔斯说
具有这种自旋状态和类似几何形状的钴化合物已经有将近50年没有被描述过了
经过一系列的实验，研究小组还发现这种化合物具有很高的挥发性，可以在200摄氏度的高温下蒸发，几乎不会分解，这对于钴来说是不寻常的
极有前途的超薄层候选材料 化合物的单个分子在蒸发后以可控的方式停靠在表面上
“因此，原子层沉积潜在前体的最基本要求已经得到满足，”塞恩·巴里说
“这种技术在工业材料和器件制造中的重要性日益增加，我们的钴(ⅳ)化合物是第一种适合这种用途的化合物
" “我们的发现更令人兴奋，因为钴的高价氧化物和硫化物被认为对现代电池系统或微电子学有巨大的潜力，”安雅娜·德维补充说
随着频繁的充电和放电，可充电电池中的电极变得越来越不稳定，这就是为什么研究人员正在寻找更稳定的，因此更耐用的材料
同时，他们还专注于使用新的制造技术
“这一由大卫·赞德尔斯发起的两国合作汇集了波鸿和渥太华化学工程师的创造力和互补专长
所有这些都产生了意想不到的结果，当然也是成功的关键，”安嘉娜·德维总结道
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