离子性

电池材料中的共价性与离子性

Published: 2026-10-07

前两节中,我们看到了共价性的重要性,例如金刚石和硅这样的半导体,也看到了不同程度的离子性的重要性,尤其对于无机固体。离子性增强,只是使材料更像盐;然后,可以通过混合阴离子、复杂阴离子等方式,精细调节共价性与离子性。不过,这个相当简短的小节,将讨论一类材料,其中两者的相互作用不仅决定结构,也影响反应性。这类材料通常被描述为具有电化学活性,十分重要,因此,电池材料确实是很有趣的研究对象;围绕所有与“电池”有关事物的巨大、几乎难以置信的热潮,也不会改变这一点。注意,本节不是电池材料的微型综述,因为已有好得多的综述 (McCalla, 2017; Li et al., 2018b)\cite{mccalla2017electrical,li2018byears},并伴随大量研究论文。下面,只想突出这个确实令人着迷的领域中的几个成键方面,仅此而已。

“七武士”:七类材料及其化学成键

Published: 2026-10-07

细心的读者会记得,有三种强而基本的化学成键类型:共价性、金属性和离子性。造物主不仅发明了它们,还在这三种之上叠加了一种稍弱、但仍真正基本的成键类型,即源于电子相关的色散相互作用。纯粹为了方便,懒惰的人类又提出了第五种类型——它并不是一种独立的成键类型——氢键,它是共价性、离子性和色散相互作用的一种有趣混合。原则上,它们都可以同时出现,而且确实如此,在化合物的另一个宇宙中,生成整个化学成键的宇宙。该如何在其中导航,而不至于迷失呢?