石墨层间化合物

✍ dations ◷ 2025-12-01 06:10:41 #石墨层间化合物

石墨层间化合物（Graphite intercalation compound,缩写GIC）又称石墨插层化合物、石墨插层复合物，是由带正电或负电的离子插入被氧化或还原的石墨层间后形成的具有二维层状结构的化合物，通式为MCx·δS。式中M表示插入石墨层间的带电荷离子、S为可能存在的与离子共插层的电中性溶剂分子。表征石墨层间化合物的结构，主要是指表征其层堆叠方向（c轴方向）的参数。其基本结构是由n层石墨烯与一层插层物交替堆叠，称为n阶石墨层间化合物（stage-n GIC，n一般为正整数），其中1阶为可能形成的最低阶产物。与其他所有二维层状物质不同，石墨在插层或脱插层过程中可以连续相变并形成n≥2动力学或热力学稳定的插层化合物，这一特殊现象被称做成阶（staging）。导致成阶现象的原因是石墨烯特有的高度柔性，对应目前最为广泛接受的Daumas-Hérold模型。所有碱金属及部分碱土金属、稀土金属可以通过固相反应与石墨形成二元1阶插层化合物，如钾、铷、铯的金属通常为MC8，对于金属如锂、锶、钙、钡、铕、镱，则通式常为XC6。以钙为例，CaC6可由石墨与锂钙合金在350 °C加热10天制备。层间距由石墨的3.35 Å扩大到4.52 Å，碳碳键长也从石墨的1.42 Å扩大到1.444 Å。在超导石墨层间化合物中，CaC6的临界转变温度最高，达到11.5K。加压后转变温度还可进一步提高（15.1 K在8 GPa时）。LiC6因锂离子较小半径是已知体积膨胀率最小的1阶GIC之一，被广泛应用为商用锂离子电池的负极材料。充电过程中锂离子由电解液嵌入负极，放电时脱嵌，从石墨生成LiC6的理论容量为372mAh/g。KC8是已知最强的还原剂之一。一般在惰性气体氛围的保护下以熔融态的金属钾还原石墨粉制得，或是在真空双泡管中以加热扩散的金属钾蒸气还原石墨粉制得，还可以通过电化学法在含钾离子的电解液中还原石墨电极制备。钾离子进入石墨层间，颜色由黑色逐渐变蓝，最终变为金色的KC8。从结构上来说，相邻钾离子的距离是碳骨架六边形距离的两倍。碳与钾之间形成了离子键，使得此化合物为良导体。 KC8也是超导体，其超导转变温度为0.14K。

相关

副粘液病毒亚科副黏液病毒亚科（Paramyxovirinae），属于副黏液病毒科，包括：
挪亚七律挪亚七律（希伯来语：.mw-parser-output .script-hebrew,.mw-parser-output .script-Hebr{font-size:1.15em;font-family:"Ezra SIL","Ezra SIL SR","Keter Aram Tsova","Taamey
数学哲学数学哲学是哲学的一个分支，研究数学中的哲学问题的学科。从毕达哥拉斯到康德的众多思想家都有许多数学哲学的重要思想，但作为专门学科直到十九世纪中叶以后才逐渐建立起来。着
梅尔刻度梅尔刻度（又称Mel尺度，英语：Mel scale）是一种非线性刻度单位，表示人耳对等距音高(pitch)变化的感官，基于频率定义，由Stanley Smith Stevens（英语：Stevens）、John Volkman（英语：Volkman）
睾丸素睾酮（testosterone）（又称睾固酮、睾丸素、睾丸酮或睾甾酮、睾脂酮）是类固醇激素，由男性的睾丸或女性的卵巢分泌，肾上腺亦分泌少量睾酮。睾酮是主要的雌雄激素及蛋白同化甾类。不论
美国国际贸易委员会美国国际贸易委员会（United States International Trade Commission，缩写USITC）是美国联邦政府下设的一个独立的、非党派性质的、准司法联邦机构。它负责向立法机构和执法机构
第五共和国法兰西第五共和国（法语：Cinquième République / 5e République）是法国现行共和政体制度的政权，在1958年10月4日由夏尔·戴高乐主导的法国第五共和宪法施行后建立。相较于第四
大区大区（法语：région）是法国行政区划的第一级单位，下分为省。法国共有18个大区，其中13个位于法国本土（其中科西嘉地位较特殊，称为“领土集体”collectivité territoriale），其余5个则位
大东部大东部（法语：Grand Est）是法国的大区之一，由阿尔萨斯、香槟-阿登、洛林3个大区合并而成，于2016年1月1日正式成立、同年9月28日改用现名。2014年，法国政府开始谋划行政区划改革方案
艾香艾草（学名：Artemisia argyi），又称作艾叶、艾、艾蓬、甜艾、香艾、冰台、艾蒿、灸草，是一种多年生草本植物，分布于亚洲及欧洲地区。多年生草本，揉之有香气；叶子羽状分裂，背面有白丝绒