A 2 BO 4 型类钙钛矿材料中非化学计量氧的分子模拟
发布时间：2022-01-06 00:28
A2BO4型类钙钛矿材料因其独特的物化性能,可应用于催化、固体氧化物燃料电池等领域。本文简要介绍了A2BO4型类钙钛矿材料的结构和非化学计量氧（δ）的研究方法,对材料的δ分子模拟研究进展进行了综述,重点介绍了材料非化学计量氧迁移、输运机制的分子模拟研究现状,包括未掺杂纯相、A位掺杂和B位掺杂A2BO4型类钙钛矿三类材料,同时也对该领域的发展趋势进行了展望。
【文章来源】：化学研究与应用. 2020,32(02)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
A2BO4型类钙钛矿晶体结构示意图
Nd2NiO4.0、Nd2NiO4.10和 Nd2NiO4.25
Minervini等[22]采用基于能量最小法的原子尺度计算机模拟对La2NiO4+δ中超化学计量氧的调控和迁移进行了研究。结果表明,预测的ac平面的迁移活化能为0.29 eV,而在ac平面外的b方向上的预测活化能为2.90 eV。这表明ac平面的活化能不受Ni3+缺陷补偿行为的影响。Chrones等[23]用MD方法模拟并结合一组Born模型电位研究了四方相结构La2NiO4+δ中的氧运输,预测了在800K-1100 K间隙机制中氧的迁移活化能为0.51 eV,a-b平面上氧扩散的行为可以用四方结构La2NiO4+δ扩散的各向异性进行解释。Cleave等[24]利用原子尺度计算机模拟预测了四方结构La2NiO4+δ中最有利于氧离子迁移的路径,同时还研究了间隙和空位的迁移机理。结果表明,所有的空位机制的活化能均比间隙机制过程的低,最有可能的氧迁移途径是通过a-b平面上的空位过程来实现的,此过程中氧空位在赤道位置之间移动,其活化能为0.55 eV,如图3所示;尽管通过顶端位点迁移的活化能仅为0.35 eV,但是处于最初赤道位置的空位必须克服0.77 eV能垒才能移动到顶端位点。对于沿c轴的空位协助迁移而言,空位穿过赤道氧层的过程也很有必要,其预测的活化能为0.77 eV;模拟研究中的所有空位过程具有比间隙过程更低的活化能。3.2 A位掺杂对δ的影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]Pr1-xSrCo0.5Ni0.5O4+δ阴极材料的合成及电化学性质[J]. 刘建伟,孙丽萍,赵辉,霍丽华. 无机化学学报. 2019(02)
本文编号：3571345
【文章来源】：化学研究与应用. 2020,32(02)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
A2BO4型类钙钛矿晶体结构示意图
Nd2NiO4.0、Nd2NiO4.10和 Nd2NiO4.25
Minervini等[22]采用基于能量最小法的原子尺度计算机模拟对La2NiO4+δ中超化学计量氧的调控和迁移进行了研究。结果表明,预测的ac平面的迁移活化能为0.29 eV,而在ac平面外的b方向上的预测活化能为2.90 eV。这表明ac平面的活化能不受Ni3+缺陷补偿行为的影响。Chrones等[23]用MD方法模拟并结合一组Born模型电位研究了四方相结构La2NiO4+δ中的氧运输,预测了在800K-1100 K间隙机制中氧的迁移活化能为0.51 eV,a-b平面上氧扩散的行为可以用四方结构La2NiO4+δ扩散的各向异性进行解释。Cleave等[24]利用原子尺度计算机模拟预测了四方结构La2NiO4+δ中最有利于氧离子迁移的路径,同时还研究了间隙和空位的迁移机理。结果表明,所有的空位机制的活化能均比间隙机制过程的低,最有可能的氧迁移途径是通过a-b平面上的空位过程来实现的,此过程中氧空位在赤道位置之间移动,其活化能为0.55 eV,如图3所示;尽管通过顶端位点迁移的活化能仅为0.35 eV,但是处于最初赤道位置的空位必须克服0.77 eV能垒才能移动到顶端位点。对于沿c轴的空位协助迁移而言,空位穿过赤道氧层的过程也很有必要,其预测的活化能为0.77 eV;模拟研究中的所有空位过程具有比间隙过程更低的活化能。3.2 A位掺杂对δ的影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]Pr1-xSrCo0.5Ni0.5O4+δ阴极材料的合成及电化学性质[J]. 刘建伟,孙丽萍,赵辉,霍丽华. 无机化学学报. 2019(02)
本文编号：3571345
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