A₂BO₄型類鈣鈦礦材料因其獨(dú)特的物化性能,可應(yīng)用于催化、固體氧化物燃料電池等領(lǐng)域。本文簡要介紹了A₂BO₄型類鈣鈦礦材料的結(jié)構(gòu)和非化學(xué)計(jì)量氧（δ）的研究方法,對材料的δ分子模擬研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述,重點(diǎn)介紹了材料非化學(xué)計(jì)量氧遷移、輸運(yùn)機(jī)制的分子模擬研究現(xiàn)狀,包括未摻雜純相、A位摻雜和B位摻雜A₂BO₄型類鈣鈦礦三類材料,同時(shí)也對該領(lǐng)域的發(fā)展趨勢進(jìn)行了展望。 

【文章來源】：化學(xué)研究與應(yīng)用. 2020,32(02)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

A2BO4型類鈣鈦礦晶體結(jié)構(gòu)示意圖

Nd2NiO4.0、Nd2NiO4.10和 Nd2NiO4.25

Minervini等[22]采用基于能量最小法的原子尺度計(jì)算機(jī)模擬對La2NiO4+δ中超化學(xué)計(jì)量氧的調(diào)控和遷移進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,預(yù)測的ac平面的遷移活化能為0.29 eV,而在ac平面外的b方向上的預(yù)測活化能為2.90 eV。這表明ac平面的活化能不受Ni3+缺陷補(bǔ)償行為的影響。Chrones等[23]用MD方法模擬并結(jié)合一組Born模型電位研究了四方相結(jié)構(gòu)La2NiO4+δ中的氧運(yùn)輸,預(yù)測了在800K-1100 K間隙機(jī)制中氧的遷移活化能為0.51 eV,a-b平面上氧擴(kuò)散的行為可以用四方結(jié)構(gòu)La2NiO4+δ擴(kuò)散的各向異性進(jìn)行解釋。Cleave等[24]利用原子尺度計(jì)算機(jī)模擬預(yù)測了四方結(jié)構(gòu)La2NiO4+δ中最有利于氧離子遷移的路徑,同時(shí)還研究了間隙和空位的遷移機(jī)理。結(jié)果表明,所有的空位機(jī)制的活化能均比間隙機(jī)制過程的低,最有可能的氧遷移途徑是通過a-b平面上的空位過程來實(shí)現(xiàn)的,此過程中氧空位在赤道位置之間移動(dòng),其活化能為0.55 eV,如圖3所示;盡管通過頂端位點(diǎn)遷移的活化能僅為0.35 eV,但是處于最初赤道位置的空位必須克服0.77 eV能壘才能移動(dòng)到頂端位點(diǎn)。對于沿c軸的空位協(xié)助遷移而言,空位穿過赤道氧層的過程也很有必要,其預(yù)測的活化能為0.77 eV;模擬研究中的所有空位過程具有比間隙過程更低的活化能。3.2 A位摻雜對δ的影響

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Pr1-xSrCo0.5Ni0.5O4+δ陰極材料的合成及電化學(xué)性質(zhì)[J]. 劉建偉,孫麗萍,趙輝,霍麗華.  無機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2019(02)



本文編號(hào)：3571345