Интеркаляция (химия)
-
Интеркаляция и её примеры
- Интеркаляция — это обратимое включение молекулы или иона в слоистые материалы.
- Примеры: дихалькогениды графита и переходных металлов.
-
Графит и калий
- Графит является известным «хозяином» интеркаляции.
- Калий интеркалирует в графит, увеличивая ван-дер-ваальсову щель.
- Энергия обеспечивается окислительно-восстановительным процессом.
- Примеры соединений: KC8 и KC24.
-
Фториды углерода
- Фториды углерода получают взаимодействием фтора с графитовым углеродом.
- Цвет может быть сероватым, белым или желтым.
- Фтор не интеркалируется, связь ковалентная.
- Материалы рассматривались как катод в литиевых батареях.
-
Обработка графита кислотами
- Обработка графита сильными кислотами приводит к окислению.
- Бисульфат графита получают с использованием серной кислоты и азотной кислоты.
- Перхлорат графита получают с использованием хлорной кислоты.
-
Литий-ионные аккумуляторы
- Литий-ионные аккумуляторы используют интеркалирующие соединения.
- К 2023 году все коммерческие аккумуляторы будут использовать интеркалирующие соединения.
- В 2012 году Гуденаф, Язами и Йошино получили медаль IEEE за разработку литий-ионного аккумулятора.
- В 2019 году Гуденаф, Уиттингем и Йошино получили Нобелевскую премию по химии.
-
Отшелушивание
- Полное разделение слоев материала называется отшелушиванием.
- Требуются агрессивные условия, включая высокополярные растворители и реагенты.
-
Сопутствующие материалы
- В биохимии интеркаляция используется для анализа ДНК и отравлений.
- Клатраты — это химические вещества, состоящие из кристаллической решетки, улавливающей молекулы.
- Интеркалирующие соединения не являются трехмерными, в отличие от клатратных.