高压下的不饱和二氟化二氮：迈向高能量密度聚合 NF 链
材料科学
2025-03-14 v2 化学物理
摘要
基于第一性原理计算和从头算分子动力学模拟，本文研究了不饱和顺式二氟化二氮（cis-N2F2）分子化合物的聚合反应。在 0-3000 K 和 0-200 GPa 的条件下，研究了氮氟（NF）体系的热力学稳定性、动力学稳定性和热稳定性。在高于 90 GPa 的压力和约 1900 K 的温度下，cis-N2F2 分子是获取一维聚合氮氟（poly-NF）链的合适前驱体。重要的是，这些 poly-NF 链可以淬火至室温条件，并有望作为高能量密度材料（HEDM）。研究证实，当使用 Al 作为还原剂时，poly-NF 链表现出 13.55 kJ/g 的质量能量密度，超过了立方 gauche 氮（cg-N，9.70 kJ/g）。这归因于聚合氮和强氧化性 F 原子的共同存在。
引用
@article{arxiv.2503.02376,
title = {Unsaturated Dinitrogen Difluoride under Pressure: toward high-Energy Density Polymerized NF Chains},
author = {Guo Chen and Ling Lin and Chengfeng Zhang and Jie Zhang and Gilles Frapper and Xianlong Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.02376},
year = {2025}
}
备注
High-energy-density material, First-principles calculation, Ab initio molecular dynamics, NF compound