圣大科学家发现一种有望用于电池制造的新矿物
圣彼得堡大学晶体学教研室教授斯坦尼斯拉夫·菲拉托夫(Станислав Филатов)领导的科研小组在堪察加发现了一种新的矿物种类——彼得罗夫矿(петровит)。新矿物的命名是为纪念圣大杰出的晶体学家,托马斯·格奥尔基耶维奇·彼得罗夫(Томас Георгиевич Петров)教授,他与自己的学生阿尔卡季·格利金(Аркадий Гликин)和谢尔盖·莫什金(Сергей Мошкин)一起发明了世界上第一种培植珠宝级孔雀石的技术。
研究结果发表在《矿物学杂志》上
四十多年以来,圣彼得堡大学教授斯坦尼斯拉夫·菲拉托夫与俄罗斯其他科学机构的同事一直在研究堪察加半岛的煤渣锥和喷气孔熔岩流的矿物学,它们是托尔巴奇克火山在1975-1976 年和 2012-2013 年两次大喷发之后形成的。该地区的特点是特殊的矿物学多样性——近年来,研究人员在这里发现了数十种新矿物,其中许多在世界上都是独一无二的。
圣大科学家新近的发现便是彼得罗夫矿,这种钠钙铁矿 Na10CaCu2(SO4)8形成了含有气体夹杂物的板状晶体蓝色球形外壳。“彼得罗夫矿晶体结构中的铜原子具有七个氧原子的异常且极为罕见的配位。这种配位只有两种化合物具有,另外一种是 Saranchinaite 矿,发现它的是圣大的同事——奥列格·希德拉(Олег Сийдры)教授的科研小组,”项目负责人斯坦尼斯拉夫·菲拉托夫说道。
彼得罗夫矿由氧原子、钠原子、硫原子和铜原子组成,形成多孔构架。空隙通过通道相互连接,相对小的钠原子可以通过通道移动。因此,科学家们已经确定了彼得罗夫矿的结构类型有望实现离子传导,并且可以用作钠离子电池的阴极材料。
‘“眼下,这种用途的最大问题是矿物晶体结构中含有少量的过渡金属——铜。也许可以在实验室中合成与彼得罗夫矿相同结构的化合物来解决,” 斯坦尼斯拉夫·菲拉托夫说道。这项研究由来自全国多个科学机构的科学家团队完成。矿物学诊断是由俄罗斯科学院远东分院火山学和地震研究所的首席研究员莉莉娅·韦尔加索娃(Лидия Вергасова)进行的。
该研究得到了俄罗斯基础研究基金会第 18-29-12106 号项目的资助
她是俄罗斯火山岩矿物学领域的顶尖专家。圣大毕业生,格列比翁希科夫硅酸盐化学研究所的研究员安德烈·沙布林斯基(Андрей Шаблинский)研究了新矿物的晶体结构,并与圣大教授,科拉研究中心主管,俄罗斯科学院通讯院士谢尔盖·克里沃维切夫(Сергей Кривовичев)一起将其绘出。此外,安德烈·沙布林斯基还对其进行 X 射线相分析,并与小组负责人,圣大教授斯坦尼斯拉夫·菲拉托夫一起确定了矿物的光学常数。矿物的化学成分是由俄罗斯科学院远东分校火山与地震研究所的研究员斯维特兰娜·莫斯卡廖娃(Светлана Москалева)确定的。
尽管圣大矿物学家和晶体学家们的多数最新发现与堪察加半岛有关,但科学家们还在最不寻常的地方发现了许多新矿物。在新发现中,有 2008-2017 年间取自极地雅库特、科拉半岛(科夫多矿床)、以色列(内盖夫沙漠)、希腊、坦桑尼亚、南非、约旦等许多国家地区的样本。您可以在 IZI.Travel 平台上的圣大矿物学博物馆虚拟展览中了解关于这些发现的更多信息。