固體氧化物燃料電池Sr系鈣鈦礦電極B位元素成分優(yōu)化規(guī)律
本文選題:SOFC + 鈣鈦礦型電極材料; 參考:《無機材料學報》2017年10期
【摘要】:采用第一性原理,對元素周期表中3~6周期52種元素作為固體氧化物燃料電池(SOFC)Sr為A位系列鈣鈦礦結(jié)構(gòu)電極材料B位替換元素的相關(guān)結(jié)構(gòu)相的結(jié)合能進行了系統(tǒng)計算,據(jù)此分析了各元素對生成立方相和六方相結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性影響的趨勢。通過對相關(guān)體系的成分比例進行推算,討論了這些實驗體系在穩(wěn)定性趨勢圖中的分布規(guī)律,進一步對上述體系的實驗數(shù)據(jù)進行分析,得到了以Mo-Fe-Co連線為中心的成分優(yōu)化區(qū)域。根據(jù)相關(guān)氧離子擴散模型的計算,結(jié)果顯示該區(qū)域形成的原因與氧空位形成能、遷移能以及禁帶寬度均較為適中有關(guān)。以上理論結(jié)合實驗的研究為電極材料的成分優(yōu)化提供了理論指導(dǎo)。
[Abstract]:Based on the first principle, the binding energies of 52 elements with 3 or 6 cycles in the periodic table as solid oxide fuel cells (SOFCX) Sr as A-site perovskite structure electrode materials are calculated systematically. The influence of each element on the structure stability of cubic and hexagonal phases is analyzed. The distribution law of these experimental systems in the stability trend diagram is discussed by calculating the proportion of the components of the related systems. The experimental data of the above systems are further analyzed and the composition optimization region centered on the Mo-Fe-Co line is obtained. According to the calculation of the related oxygen ion diffusion model, the results show that the formation of the region is related to the formation energy of oxygen vacancy, the migration energy and the width of the gap band. The above theoretical and experimental studies provide theoretical guidance for the composition optimization of electrode materials.
【作者單位】: 北京科技大學鋼鐵冶金新技術(shù)國家重點實驗室;北京科技大學無機非金屬材料系;北京科技大學物理化學系;
【基金】:國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃(973計劃,2012CB215405)~~
【分類號】:TM911.4
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