Ca-Ce-Ti-Mn钙钛矿热化学制氢:局部B位化学主导氧空位能量调控
研究团队通过第一性原理计算结合缺陷图神经网络,系统研究了Ca-Ce-Ti-Mn钙钛矿的氧空位形成能在热化学水分解制氢中的作用。发现局部B位化学主导氧空位能量(变化1.0-1.5eV),优化组成的Ce/Mn均衡区域在1350°C即可达到与二氧化铈1600°C相当的氧化还原循环容量,降低制氢温度需求。
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研究团队通过第一性原理计算结合缺陷图神经网络,系统研究了Ca-Ce-Ti-Mn钙钛矿的氧空位形成能在热化学水分解制氢中的作用。发现局部B位化学主导氧空位能量(变化1.0-1.5eV),优化组成的Ce/Mn均衡区域在1350°C即可达到与二氧化铈1600°C相当的氧化还原循环容量,降低制氢温度需求。
研究人员提出了一组机制依赖型描述符,能够预测钙钛矿氧化物在化学链和储氧应用中的氧气容量。该发现为清洁能源技术中钙钛矿材料的理性设计提供了理论框架,可加速高温空气分离和化学链燃烧催化材料的开发。
研究人员通过调控金属表面氧空位和聚合物羧基官能团的电子结构,使镁合金/碳纤维热塑性复合材料接头的抗剪强度提升一倍以上,无需胶粘剂中间层。该研究发表于Nature Communications,结合DFT计算和多种表征手段揭示了界面化学键合的内在电子机制。
研究结合球差校正STEM和EELS与原子级分子动力学模拟,首次直接观察了SrTiO3中位错运动过程中核心化学成分的演化。短滑移位错环在刃位错核心处富Ti且缺氧,而长滑移位错环在刃分量和螺分量均接近化学计量。MD模拟揭示刃位错的弯结辅助滑移会在后方留下氧缺失轨迹。