image: 聚合氮样品在635 cm-1出现新的拉曼振动峰，将实验表征的110 GPa [Eremets M. I. et. al. Nat. Mater., 3, 558 (2004)] 和理论计算35 GPa [Caracas R. et al. J. Chem. Phys., 127, 14451053 (2007)] cg-N的特征拉曼谱峰位进行外延，得到常压条件cg-N的特征拉曼谱位置，与我们实验测到的常压聚合氮峰位相符合。 view more
Credit: ©《中国科学》杂志社
近日，《中国科学：物理学 力学 天文学》英文版杂志在线发表了中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心极端条件物理重点实验室靳常青团队的研究成果，该研究团队提出一种基于叠氮化锂前驱体在常规条件制备聚合氮高能量密度含能材料的技术路线。
靳常青指导团队骨干张俊等以叠氮化锂为原料，基于团队近期发展的“一锅法”技术路线，在常规条件成功制备了常压常温稳定的聚合氮（cg-N）材料。聚合样品中出现强的N-N单键特征拉曼振动峰，与立方偏转聚合氮完全一致。聚合氮材料随着加热开始分解，同时伴随着热量释放，证明聚合氮至少在200oC条件保持热稳定性并呈现含能特性。该技术突破了cg-N只能在极端高压高温条件制备且在常规条件不稳定的世纪技术难题；更重要的是聚合产物包含原子质量轻、燃烧性能优异的金属锂（锂的燃烧热为42.94 kJ/g，相比金属钾4.65 kJ/g燃烧热，提高近1个量级），有助于提高聚合产物cg-N的质量分数及实现更为优异的含能特性。该制备技术操作简单，通过进一步发展、优化，有望应用于聚合氮含能材料的宏量放大。
研究详情请见原文：
Atomic cubic gauche nitrogen polymerized at ambient pressure, SCIENCE CHINA Physics, Mechanics & Astronomy 68, 298211 (2025). https://doi.org/10.1007/s11433-025-2690-9
Journal
Science China Physics Mechanics and Astronomy