Los científicos descubren un nuevo mineral hermoso, y parece prometedor para la producción de baterías

Durante más de 40 años, Stanislav Filatov, profesor de la Universidad de San Petersburgo, junto con colegas de otras instituciones de investigación en Rusia, ha estado estudiando la mineralogía de los conos de escoria y los flujos de lava de las fumarolas en Kamchatka. Se formaron después de dos grandes erupciones del volcán Tolbachik, en 1975-1976 y 2012-2013. Este territorio es único en su diversidad mineralógica. En los últimos años, los investigadores han descubierto decenas de nuevos minerales aquí, muchos de los cuales son únicos en el mundo.

Petrovita. Crédito: SPbU

El reciente hallazgo de los científicos de la Universidad de San Petersburgo, petrovite, Na₁₀CaCu₂(ENTONCES₄)₈, se presenta como agregados globulares azules de cristales tabulares con inclusiones gaseosas. “El cobre átomo en la estructura cristalina de la petrovita tiene una coordinación inusual y muy rara de siete átomos de oxígeno. Esta coordinación es característica de sólo un par de compuestos, así como de la saranchinaita, que fue descubierta por nuestros colegas de la Universidad de San Petersburgo, el equipo de investigación del profesor Oleg Siidra ”, dijo el director del proyecto, el profesor Stanislav Filatov.

El mineral consta de átomos de oxígeno, azufre de sodio y cobre, que forman una estructura porosa. Los vacíos están conectados entre sí por canales a través de los cuales pueden moverse átomos de sodio relativamente pequeños. Por lo tanto, los científicos han establecido que el tipo estructural de petrovita es prometedor para la conductividad iónica y se puede utilizar como material de cátodo para baterías de iones de sodio.

“En la actualidad, el mayor problema de este uso es la pequeña cantidad de un metal de transición, el cobre, en la estructura cristalina del mineral. Podría resolverse sintetizando un compuesto con la misma estructura que la petrovita en el laboratorio ”, dijo Stanislav Filatov.

Referencia: “Petrovite, Na₁₀CaCu₂(ENTONCES₄)₈, un nuevo sulfato fumarólico de la erupción de la gran fisura de Tolbachik, península de Kamchatka, Rusia ”por Stanislav K. Filatov, Andrey P. Shablinskii, Sergey V. Krivovichev, Lidiya P. Vergasova y Svetlana V. Moskaleva, 30 de junio de 2020, Revista Mineralógica.
DOI: 10.1180 / mgm.2020.53

El estudio fue realizado por un equipo de científicos de varias instituciones de investigación de toda Rusia. La evaluación de diagnóstico mineralógico fue realizada por Lidiya Vergasova, investigadora asociada senior del Instituto de Vulcanología y Sismología de la Rama del Lejano Oriente de la Academia de Ciencias de Rusia. Es una gran experta en mineralogía de exhalaciones volcánicas en Rusia. Andrey Shablinskii, asociado del Instituto Grebenshchikov de Química de Silicatos y graduado de la Universidad de San Petersburgo, estudió la estructura cristalina del nuevo tipo de mineral. Lo describió junto con Sergey Krivovichev, profesor de la Universidad de San Petersburgo, director del Centro de Ciencias Kola, miembro correspondiente de la Academia de Ciencias de Rusia. Además, Andrey Shablinskii llevó a cabo un análisis de fase de rayos X y, junto con Stanislav Filatov, jefe del equipo de investigación, profesor de la Universidad de San Petersburgo, identificaron las constantes ópticas del mineral. La composición química del mineral fue determinada por Svetlana Moskaleva, investigadora asociada del Instituto de Vulcanología y Sismología de la Rama del Lejano Oriente de la Academia de Ciencias de Rusia.

A pesar de que la mayoría de los descubrimientos recientes de mineralogistas y cristalógrafos de la Universidad de San Petersburgo están asociados con la península de Kamchatka, los científicos descubren muchos minerales nuevos en los lugares más inusuales. Entre los hallazgos en 2008-2017 hay muestras de Yakutia polar, la península de Kola (depósito de Kovdor), Israel (el desierto de Negev), Grecia, Tanzania, Sudáfrica, Jordania y muchos otros. Se puede encontrar más información sobre estos descubrimientos en la exposición virtual del Museo Mineralógico de la Universidad de San Petersburgo en la plataforma IZI.Travel.