
【化】 polyanion
assemble; gather
【建】 poly-
anion; negative ion
【化】 anion
【医】 anion; negative ion; negion
聚阴离子(polyanion)是高分子化学与电化学领域的重要概念,指由多个带负电荷的基团通过共价键或离子键连接形成的稳定带电大分子结构。其英文定义可表述为:"a macromolecular structure composed of multiple anionic groups covalently bonded to form a stable negatively charged entity"。
在锂离子电池正极材料中,聚阴离子框架(如磷酸铁锂LiFePO₄中的[PO₄]³⁻基团)通过强共价键形成三维网络,显著提升材料热稳定性和循环寿命,这一特性被《先进材料》期刊证实为新型电池开发的关键突破点。美国化学会《化学评论》指出,聚阴离子型化合物遵循电荷平衡公式:
$$
M^{n+} + X^{m-} rightarrow M_xX_y^{q-}
$$
其中阴离子基团通过共享氧原子形成连续骨架。
剑桥大学材料科学系研究显示,聚阴离子材料在钠离子电池中的应用遵循类似原理,其结构稳定性来源于[SO₄]²⁻或[PO₄]³⁻等刚性阴离子基团的立体化学效应。国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)将此类化合物归类为"polyanionic compounds",强调其区别于简单阴离子复合物的长程有序特性。
聚阴离子的含义需结合不同学科领域具体分析,主要分为以下两类:
指通过阴离子聚合反应形成的高分子链末端带有稳定阴离子的物质。其特点包括:
常见于钠离子电池正极材料,结构通式为NaxMy(XaOb)zZw,特点包括:
聚阴离子纤维素(PAC)作为水溶性纤维素衍生物,在石油钻井中用于增强泥浆耐盐耐温性,取代度影响其溶解特性(水溶或油溶)。
如需进一步了解钠电池材料分类或PAC生产工艺,可查阅、6或、3的原始数据。
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