Zintl Phases: From Curiosities to Impactful Materials.
Zintl Phases: From Curiosities to Impactful Materials.
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Zintl 阶段：从好奇心到有影响力的材料。
DOI：
10.1021/acs.chemmater.3c01874
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发表时间：
2023-09-26
影响因子：
8.6
通讯作者：
Kauzlarich, Susan M.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kauzlarich, Susan M.
新化合物和晶体结构的合成仍然是追求技术相关材料的重要研究奋进。Zintl概念是设计新功能固态化合物的路标。津特尔相是为了纪念德国化学家爱德华·津特尔（Eduard Zintl）而命名的，他在20世纪30年代首次研究了用正电性金属与13-15族主族准金属结合制备的金属间化合物亚组。与金属间化合物不同，其中金属键合是常态，Zintl相表现出离子键合和共价键合的组合，并且通常是半导体。Zintl相提供了一种用于异价和异价取代的调色板，每种取代都可以独特地贡献于性质。Zintl电子计数规则可用于询问结构类型并建立结构-性质关系的基础。采用替代化学允许合理设计具有技术性能的新Zintl化合物，例如磁电子学，热电和其他能量存储和转换能力。通过这种方法发现新的结构类型和组合物也是可能的。将提供Zintl概念的优势和创新背景以及在结构和电子设计方面具有良好热电性能的Zintl相的一些亮点。
The synthesis of new compounds and crystal structures remains an important research endeavor in pursuing technologically relevant materials. The Zintl concept is a guidepost for the design of new functional solid-state compounds. Zintl phases are named in recognition of Eduard Zintl, a German chemist who first studied a subgroup of intermetallics prepared with electropositive metals combined with main-group metalloids from groups 13–15 in the 1930s. Unlike intermetallic compounds, where metallic bonding is the norm, Zintl phases exhibit a combination of ionic and covalent bonding and are typically semiconductors. Zintl phases provide a palette for iso- and aliovalent substitutions that can each contribute uniquely to the properties. Zintl electron-counting rules can be employed to interrogate a structure type and develop a foundation of structure–property relationships. Employing substitutional chemistry allows for the rational design of new Zintl compounds with technological properties, such as magnetoelectronics, thermoelectricity, and other energy storage and conversion capabilities. Discovering new structure types and compositions through this approach is also possible. The background on the strength and innovation of the Zintl concept and a few highlights of Zintl phases with promising thermoelectric properties in the context of structural and electronic design will be provided.
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